تعیین فرکانس طبیعی خطوط لوله دریایی در حالت دهانه آزاد و پارامتر های موثرروی آن

امروزه حجم قابل توجهی از منابع انرژی(نفت و گاز) درزیر بستردریاها و اقیانوس ها و درناحیه فراساحل واقع شده اند ،که جهت انتقال این منابع از منطقه فراساحلی فلات قاره به مناطق دیگرنیازمند خطوط لوله زیر دریا هستیم . یکی از مسائل مهم در خطوط لوله دریا که به صورت غیر مدفون بر روی بستر دریا قرار گرفته اند پیدایش دهانه آزاد درزیرخط لوله می باشد که ممکن است از ابتدا به علت ناهمواری های بستر وجود داشته باشند و یا بعدا در اثر آبشستگی در زیر لوله ایجاد گردند . دهانه آزاد طولی از خطوط لوله ، که درفاصله بین دو شانه ای که لوله بر روی آن ها قرار گرفته، گفته می شود بطوریکه وزن لوله توسط دو تکیه گاه آن تحمل می شود. همواره بوجود آمدن دهانه آزاد نقطه ضعفی برای لوله محسوب خواهد شد بطوریکه اگر دهانه آزاد تحت تاثیر ارتعاشات ناشی جریان وموج قرار گیرد آسیب های خستگی ناشی از ارتعاش دهانه آزاد سبب گسیختگی خطوط لوله و پخش مواد نفتی در دریا و آلودگی محیط دریا می شود .هنگامی که فرکانس جریان گردابه به فرکانس طبیعی دهانه آزاد برسد پدیده تشدید رخ می دهد که نهایتا منجر به آسیب های خستگی روی دهانه آزاد خطوط لوله خواهد شد. بنابراین فرکانس طبیعی دهانه آزاد یک پارامتر اساسی در دهانه آزاد محسوب می شود. در این تحقیق به محاسبه تحلیلی فرکانس طبیعی خطوط لوله دریایی پرداخته شده تاثیر پارامتر های های جرم لوله ، نیروی محوری ،نوع خاک و اصطکاک بین لوله و خاک در شرایط تکیه گاهی مختلف روی فرکانس طبیعی دهانه آزاد مورد ارزیابی قرار می گیرد که می توان تاثیر هرکدام از پارمتر ها را روی فرکانس طبیعی دهانه آزاد در طول و خاک های مختلف مشاهده نمود.

Keywords:

خطوط لوله دریایی , دهانه آزاد , جریان های گردابه ای , فرکانس طبیعی