عنوان پایان‌نامه
تحلیل خط لوله دریایی در هنگام نصب به روش کشیدن
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1683;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54554
- تاریخ دفاع
- ۱۲ تیر ۱۳۹۱
- دانشجو
- محمدصادق انسانی
- استاد راهنما
- محمدرضا بهاری
- چکیده
- با توجه به نیاز روز افزون جوامع بشری به منابع انرژی،استفاده از مخازن نفت و گاز فرا ساحل شتاب فزاینده ای یافته است، که این مهم نیاز به احداث خطوط دریایی، جهت انتقال مواد نفتی از سکو به خشکی را می طلبد. با پیشرفت و توسعه تکنولوژی، روش های متنوعی جهت لوله گذاری در دریا بوجود آمده که انتخاب هر یک از این روش ها به عواملی چون طول خط لوله، قطر لوله، هزینه مصالح، هزینه ماشین آلات، مسیر خط لوله، شرایط محیطی و بسیاری مسائل دیگر بستگی دارد. در مجموع کل این روش ها را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد: • استفاده از روش های کششی خط لوله • استفاده از شناورهای مختلف لوله گذاری در آب های کم عمق با توجه به محدودیت هایی که بارج لوله گذار دارد و برای لوله های Bundle Pipe ،با توجه به اینکه عملیات مونتاژ و جوش و NDT برای این لوله ها به روش Lay بسیار مشکل است، روش Towing بسیار مناسب است. در این روش خط لوله در خشکی ساخته می شود و با یدک کش به آب انداخته می شود و سپس با توجه یه شرایط محیطی و محدودیت های موجود خط لوله را به یکی از روش های زیر به محل نصب می کشند: • کشیدن خط لوله در سطح آب (Surface Tow) • کشیدن خط لوله در عمق کنترل کننده (CDTM) • کشیدن خط لوله روی بستر دریا (Bottom Tow) • کشیدن خط لوله در عمق نزدیکی بستر دریا (Off Bottom Tow) در تحقیق حاضر تنش و تغییر شکل در طول خط لوله در حین انتقال به سایت نصب به روش کشیدن درعمق نزدیک به بستر بررسی شده است.از طرفی تغییرات قطر و طول خط لوله در تنش های ایجاد شده، در این روش نیز بررسی شده است که با کاهش قطر لوله تنش معادل و تنش خمشی در خط لوله افزایش می یابد و افزایش طول باعث افزایش تنش معادل در خط لوله می شود ولی از طول حدود1000 متر به بعد دیگر افزایش طول تاثیر چندانی در تنش ایجاد نمی کند و تنها در جابجایی جانبی مشکل ساز می شود که برای رفع این مشکل می توان از یدک کش های کمکی استفاده کرد. همچنین خطرات ایجاد شده از جمله پارگی زنجیرها و سوراخ شدن مخازن شناوری نیز مورد بررسی قرار گرفته است. جهت رسیدن به این هدف مطالعه پارامتریک روی پاسخ های خط لوله تحت تاثیر بارهای محیطی ناشی از موج و جریان با استفاده از نرم افزار Orcaflex انجام شده است.
- Abstract
- Due to the increasing demand for energy resources, using offshore oil and gas reservoirs is growing. It requires the establishment of pipeline for oil and gas transfer from Platform to the shore. With development of technology, various methods for subsea pipeline installation are being practiced. Each of these methods depends on a variety of factors such as pipeline length, pipe diameter, material costs, marine spread costs, pipeline route, water depth, environmental conditions and many other issues. In general above said methods can be divided into two general categories: 1. Use of pipeline towing methods 2. Use various pipe laying vessels Due to restrictions of pipe laying barges in shallow water, and also high cost for offshore welding, NDT, assembly operations and laying of Bundle Pipes within Lay Method, Towing is a very suitable and desired method. In this method the pipeline strings will be constructed onshore and they are launched into the water in controlled manner using winches and tugs and then with due attention to the existing conditions and limitations, pipeline is pulled and transferred to the lay field and eventually laid on sea bed via one of the following methods: ? Surface Tow Method ? Control depth tow Method ? Bottom Tow Method ? Off Bottom Tow Method In the present study, stress and deformation along the pipeline during transfer to the site is investigated for off-bottom tow method. The changes in pipeline diameter, length and the tension created by this method are investigated; with decreasing pipe diameter Von Mises stress and bending stress is increased in the pipeline. Increasing the length of the pipeline will increase the stress but after a certain length (about 1000 m) such an increase does not cause much impact on stresses. The only problem for long pipes is the lateral displacement. This problem along with the risks caused by disconnection/ rupture of the chains and damages to buoyancy tanks has been evaluated and discussed in this research. This parametric study and evaluation of the response of the pipeline against environmental loads like waves and currents are done using Orcaflex software.
