عنوان پایان‌نامه
عنوان بررسی روش های کنترل کمانش جانبی لوله های تحت حرارت و فشار و تحلیل روش مارپیچی کردن لوله به کمک روشهای عددی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1228;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41262
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- علی معتمدنژاد
- استاد راهنما
- محمدرضا بهاری
- چکیده
- خطوط لوله دریایی تحت حرارت و فشار بالا سیالاتی مانند نفت و گاز را منتقل می کنند. این حرارت و فشار بالا باعث ایجاد تنش های طولی در خط لوله می شود که این مساله باعث ایجاد انبساط و افزایش طول در خط لوله می شود. اندرکنش لوله با بستر دریا عاملی است که مانع افزایش طول به صورت آزادانه در خط لوله می شود. این ممانعت نیروهای فشاری در لوله ایجاد می کند که اگر کنترل نشود باعث ایجاد تغییر شکل های بزرگی در لوله می شود که به آن کمانش کلی گویند که عمدتا به صورت تغییر مکان در صفحه افق است که به آن کمانش جانبی می گویند مگر اینکه خط لوله مدفون باشد و از اطراف مهار شده باشد که در این حالت کمانش در صفحه قائم رخ می دهد که به آن کمانش قائم می گویند. کمانش جانبی در خطوط لوله دریایی اگر به صورت کنترل نشده باشد می تواند باعث ایجاد تغییر شکل های بزرگ در لوله که معمولا تعییر شکل های پلاستیک هستند شود و یا اینکه تنش های بزرگی را به خط لوله تحمیل کند که باعث ایجاد گسیختگی در لوله شود. در این مطالعه کمانش کلی خطوط لوله دریایی به همراه پارمتر های حاکم بر آن به طور کامل مورد بررسی قرار می گیرد و روابط و ضوابط حاکم بر لوله های حساس به کمانش شرح داده خواهد شد. سپس روش های مختلفی که تا کنون برای کنترل کمانش جانبی در خطوط لوله تحت حرارت و فشار بالا پیشنهاد شده اند و مزایا و معایب هر کدام از آن ها بیان خواهد شد. از جمله روش های کنترل کمانش جانبی خطوط لوله دریایی تحت حرارت و فشار روش مارپیچی کردن خط لوله یا Snaked-Lay می باشد که ساده ترین از لحاظ اجرا و اقتصادی ترین روش است. به کمک تعداد قابل قبولی مدل سازی به کمک نرم افزار ABAQUS هندسه بهینه ای برای خطوط لوله حساس به کمانش پارس جنوبی ارائه می شود.
- Abstract
- Subsea pipelines are increasingly being operated at high temperature and pressures. The natural tendency of a pipeline is to relieve the resulting high axial stress in the pipewall which is created by expansion restraint caused by soil-pipe interaction by buckling. Such uncontrolled buckling can have serious consequences for the integrity of a pipeline. The global buckling in the pipelines often happens in the horizontal plane and is called Lateral Buckling, unless the pipelines is buried in trenches or covered by rock dump (backfill materials). In this manner, buckling may happen in a vertical plane and it is called Upheaval Buckling. In this thesis the global buckling in subsea HP/HT pipelines is described and parameters, equations and criteria which govern this phenomenon are explained. Besides, the methods which are recommended for controlling the lateral buckling in susceptible pipelines are clarified and will shed some light to their advantages and disadvantages. One of the simplest and the most economic methods to control lateral buckling of HP/HT pipelines is Snake-Lay methos where the pipelines are laid in the predefined curvatures and snaked configuration. This method forces the pipeline to buckle in predetermined places and with less compressive forces. Some modeling under ABAQUS software are created and an optimized geometry for the snaked configuration suitable to be used in South Pars subsea pipelines is proposed.
