8509

8509

بررسي اثرات ارتعاش لوله و ميزان آب شستگي بستر در حالت فرسايش تونلي تحت اثر جريان دائمي

كارشناسي ارشد

عمران

تابستان 1390

تابستان 1390

دكتر يگانه

چكيده همان طور كه مي دانيم امروزه بخش عمده اي از ذخاير باقي مانده نفت و گاز جهان در اعماق دريا ها واقع شده اند و نياز روز افزون بشر به انرژي بر اهميت استخراج اين منابع و انتقال آن به خشكي افزوده است. لوله هاي انتقال نفت و گاز دريا به دو صورت مدفون و غير مدفون در بستر دريا اجرا مي شوند كه البته روش دوم به علت اينكه از حيث اقتصادي مقرون به صرفه تر است، متداول تر هم مي باشد. اما در اين روش لوله ها با خطرات متعددي كه منجر به خرابي آنها مي شوند، مواجه مي گردند كه شناخت اين عوامل حائز اهميت است. يكي از اين عوامل پديده "آب شستگي" است. آب شستگي در اثر وجود اختلاف فشار در بالا دست و پايين دست لوله كه موجب پديد آمدن جريان نشتي در زير لوله مي شود، به وجود مي آيد. گسترش آب شستگي در طول لوله، اندازه ي دهانه ي آزاد آن را افزايش داده و نهايتا منجر به شكسته شدن لوله ها مي شود. عوامل مختلفي بر عمق آب شستگي لوله ها مؤثر است كه ارتعاش خود لوله ها يكي از اين عوامل مي باشد. ارتعاش لوله ها علاوه بر اينكه عمق آب شستگي را افزايش مي دهد، زمان لازم براي رسيدن به حالت تعادل و توقف آب شستگي را نيز زياد مي كند. آب شستگي پاي لوله هاي انتقال فرآيندي است كه طي آن تحت اثر نيروهاي هيدروديناميكي ناشي از وجود لوله هاي انتقال بستر زير لوله دچار فرسايش شده و منجر به ايجاد دهانه آزاد در زير لوله مي گردد. در نتيجه اين بخش از لوله همانند يك تير كه در معرضنيرو هاي تناوبي واقع شده رفتار ميكند و داراي ارتعاش خواهد بود. طي پژوهش هاي متعدد آزمايشگاهي و عددي كه محققين مختلف انجام داده اند مشخصگرديده كه ارتعاش لوله ها باعث افزايش عمق و گستره آب شستگي ميشود، اما در همگي اين مطالعات اثر ارتعاش در كل فرآيند آب شستگي بررسي شده است. از آنجا كه بخش عمده اي از آب صورت مي پذيرد، بنابراين (tunnel erosion) شستگي بستر زير لوله در مرحله فرسايش تونلي هدف اصلي اين تحقيق بررسي اثر ارتعاش لوله ناشي از پديده گردابه افشاني ناشي از ميدان جريان در مرحله فرسايش تونلي مي باشد.