اثر حضور عامل خورنده بر رشد ترک خستگی در رایزرهای آب عمیق

در این تحقیق به مطالعه عمر شکست خوردگی رایزر پرداخته خواهد شد. به این منظور ابتدا نیروهای وارد بر رایزر بررسی شده و مدلی از رایزر که شامل تمام عوامل تحریک آن باشد به دست خواهد آمد. برای برآورد نیروهای هیدرولیکی وارد بر رایزر از تئوری امواج دامنه کوتاه و رابطه اصلاح شده موریسون استفاده خواهد شد. سپس روابط حاکم بر تعادل دینامیکی رایزر استخراج گردیده و با توجه به نوسان رایزر در اثر نیروهای وارده، توزیع ممان خمشی و نیز اثرات وزن و حضور سکو در سطح دریا به دست می آید و تاریخچه بارگذاری در هر مقطع با استفاده از برآیند تنش های خمشی و محوری محاسبه می گردد. از آنجا که رایزرها در معرض دو محیط خورنده آب دریا و نیز نفت حاوی سولفید هیدروژن (نفت ترش) قرار دارند، حضور یک ترک اولیه می تواند اثرات مخربی داشته باشد و وقوع شکست خوردگی محتمل خواهد بود. به این منظور با در نظر گرفتن یک ترک اولیه، عمر شکست در طول رایزر و در حضور سیال خورنده تخمین زده می شود. در نهایت اثر حضور عامل خورنده آب دریا و نیز سولفید هیدروژن بر رشد ترک و در نهایت عمر شکست رایزر مطالعه خواهد گردید. به منظور حل معادلات حاکم بر تعادل دینامیکی رایزر از روش های عددی رانج کاتا و تفاضل محدود استفاده خواهد شد.

Keywords:

riser , initial crack , corrosion fracture , seawater , crude oil , رایزر , ترک اولیه , شکست خوردگی , آب دریا , نفت ترش