عنوان پایان‌نامه
بررسی و تحلیل ظرفیت باقیمانده لوله های آسیب دیده
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1956;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64526
- تاریخ دفاع
- ۱۸ تیر ۱۳۹۳
- دانشجو
- علی عسگریان
- استاد راهنما
- محمدرضا بهاری
- چکیده
- در میدان گازی پارس جنوبی، خطوط لوله گاز فراوانی در حال بهره‌برداری می‌باشد؛ خطوط لوله گاز، غالبا 32 اینچی بوده و دارای یک لوله کوچک 4 اینچی پرفشار همراه خود هستند که بر روی نشیمن‌گاه‌های زینی‌شکل قرار داشته و توسط تسمه‌هایی فولادی روی لوله اصلی بسته شده‌است (Piggyback Pipeline). لوله کوچک (4 اینچی) به علت اینکه در خاک مدفون نشده و دارای اندازه نسبتا کوچک‌تر می‌باشد، در معرض خطرات ناشی از لنگر کشتی‌های ماهیگیری می‌باشد. یکی از این آسیب‌ها، قلاب شدن لنگر به لوله (کوچک) و کشیدن آن (بدون وارد کردن ضربه) می‌باشد که این مورد در پارس جنوبی به دفعات رخ دادهاست. بررسی میزان آسیب وارده و ارزیابی فشار قابل تحمل این لوله‌ها (در صورت پاره نشدن لوله) هدف اصلی این تحقیق می‌باشد. روش حل مساله بدین‌صورت است که مدلی شبیه‌سازی شده‌است که در آن لنگر به لوله قلاب شده و آن را تا ارتفاع مشخصی بصورت قائم کشیده و سپس رها می‌کند؛ در این حالت بررسی می‌شود که لوله آسیب‌دیده، چه میزان از ظرفیت خود را از دست دادهاست. در این مدل‌سازی برخلاف تحقیقات گذشته که اکثرا بر روی لوله بزرگ بوده است، لوله کوچک به همراه نشیمن‌گاه و تسمه‌های نگهدارنده در نظر گرفته شده و نحوه پاره شدن تسمه‌ها نیز مدل شده‌است. مدل‌سازی با نرم‌افزار آباکوس و بصورت سه‌بعدی و با تحلیل دینامیکی غیرخطی و در نظر گرفتن اندرکنش بین لوله، تسمه و نشیمن‌گاه انجام گرفته است. جنس لوله از فولاد نوع API 5L X65 بوده و به طول 950 متر مدل شده‌است. لنگر با سه جرم مختلف و تا ارتفاع 9 متری (یک متر، یک متر) لوله را می‌کشد (27 مدل). نتایج این مدل‌سازی با اطلاعات یکی از پروژه‌های شرکت ملی نفت ایران (که این حادثه در آن اتفاق افتاده بود) صحت‌سنجی شده‌است. نهایتا ضمن بررسی میزان آسیب واردشده و ظرفیت لوله، رابطه‌ای برحسب میزان کشش لنگر (جابجایی قائم لوله) و میزان کاهش ظرفیت لوله (با توجه به جرم لنگر) ارائه شده‌است که می‌تواند در پروژه‌های پارس جنوبی استفاده شود.
- Abstract
- Various gas pipelines are utilized at South Pars gas field, Persian Gulf. Meantime, the trunk line is usually a 32 inches pipe that also has a 4” high-pressure pipeline (piggyback pipeline) to transport MEG and is attached to main line seating on saddles and are tied to the main pipeline by steel (inconel) straps. As piggyback pipelines are not buried in seabed and due to their small dimensions, they are exposed to some damages by fishing vessels. One of these damages occurs when an anchor hooks to the small pipeline and drags it (without striking it) which is a frequent incident in this region. The main objective of this research is to assess the damage and investigate the tolerable pressure capacity of small pipelines before rupture. To solve the problem, a model is developed where an anchor is being hooked to the piggy backline and drags it vertically to a specific height and then releases. Consequently, the capacity of the damaged pipeline is investigated. Contrary to previous researches which have mainly focused on large pipelines, in this analysis the small pipelines as well as the saddle and fitting straps are considered and the mechanism through which the pipeline ruptures is also investigated. ABAQUS software is applied to conduct a three dimensional, non-linear dynamic modeling. The selected pipeline is made of 950 meters of API 5L X65 steel. The anchors in three different weights drag the pipeline upward to the height of 9 meters in one meter steps which results in 27 different models. The outcome of this modeling was verified by the available information about a real accident which had occurred in one of the POGC projects. Finally by studying the degree of damage and the remnant capacity of the pipeline, an equation is presented to determine the relation between the force exerted by the anchor which leads in pipeline vertical displacement and the loss of the pipeline capacity regarding the weight of the anchor.
