تحلیل کمانش جانبی خطوط لوله های دریایی تحت فشار و دمای بالا

فشار و حرارت بالا در خطوط لوله دریایی ، باعث ایجاد تنش های طولی می گردد. اندرکنش لوله با بستر دریا عاملی است که مانع افزایش طول خطوط لوله و نهایتا باعث تغییر شکلهایی در خط لوله می گردد. این تغییر شکل ها اگر کنترل نشود، باعث ایجاد کمانش جانبی و در نتیجه گسیختگی خطوط لوله می گردد. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود در نرم افزار آباکوس، کمانش جانبی خط لوله بین فازی 22 پارس جنوبی مورد بررسی قرار گرفته است. خط لوله دارای طول 3 کیلومتر، قطر 20 اینچ و در عمق 60 متری می باشد. در ابتدا برای شبیه سازی در نرم افزار اباکوس، خواص الاستیک- پلاستیک خط لوله با استفاده از مدل رامبرد- آزگود در نرم افزار وارد و برای توصیف اصطکاک از مدل اصطکاکی کولمب استفاده شده است. لازم به اشاره است که اصطکاک خط لوله با بستر دریا به صورت ارتوتروپیک و میزان اصطکاک طولی و جانبی مطابق با گزارشات آزمایش خاک دریا به ترتیب 0.5 و 0.3 در نظر گرفته شده است. در این مقاله پروفیل دما و فشار از اندازه گیری میدانی به دست آمده است که دمای سیال ورودی 90 درجه،دمای خروجی 65 درجه و همچنین فشار داخل خط لوله به میزان 140 بار در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که میزان تنش 40 درصد تنش تسلیم، کرنش %0.148 و ماکزیمم جابجایی 75 سانتی متر می باشد. با مقایسه نتایج با استاندارد، نشان داده شده است که خط لوله دچار گسیختگی نمی گردد.

Keywords:

کمانش جانبی , لوله های دریایی , فشار بالا , دمای بالا