مطالعه وقوع شکست خوردگی در رایزرهای دریایی

Authors

  • امیر مقیسه کارشناس ارشد مهندسی مکانیک شرکت نفت فلات قاره
  • عباس رهی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران،
Abstract:

در این مطالعه رفتار دینامیکی رایزرهای دریایی در یک سکوی نیمه شناور در آب های عمیق و تحت اثر نیروهای محیطی و سازه ای مدلسازی شده و تنش های ناشی از خمش و فشار درونی رایزر در دیواره تخمین زده می‌شود. به منظور استخراج معادلات حاکم بر حرکت رایزر از نظریه اولر برنولی استفاده شده و در تخمین نیروهای وارد بر رایزر، از تئوری امواج دامنه کوتاه و روابط اصلاح شده موریسون استفاده می‌شود. سپس جابجایی هر مقطع از رایزر و خمش ناشی از آن محاسبه شده و با استفاده از تاریخچه بارگذاری، انباشت آسیب خستگی در هر مقطع از رایزر و عمر خستگی در طول رایزر محاسبه می‌شود. 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 می‌تواند اثرات مخربی داشته باشد. بر این اساس با در نظر گرفتن یک ترک اولیه، عمر شکست در طول رایزر و در حضور سیال خورنده تخمین زده شده و در نهایت اثر حضور عامل خورنده آب دریا و نیز سولفید هیدروژن بر رشد ترک و عمر شکست رایزر مطالعه می‌شود. به منظور مطالعه اثر محیط خورنده از نتایج تجربی منتشر شده در مقالات استفاده شده است. همچنین برای حل معادلات حاکم بر دینامیک رایزر از روش‌های عددی رانج کاتا و تفاضل محدود استفاده شده است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

رایزرهای دریایی و ربات‌های زیرسطحی

می‌دانیم که منابع نفت و گاز موجود در خشکی روبه اتمام است. از این‌رو، بشر به‌منظور تأمین انرژی مورد نیاز خود به دریا و منابع هیدروکربنی موجود در آن روی آورده است. از جمله تجهیزات مهم در فرایند بهره‌برداری از این منابع رایزرهای دریایی هستند. در این مقاله رایزرهای دریایی و انواع آنها معرفی شده است. بر این اساس، نحوة عملکرد این رایزرها و اصول طراحی آنها مورد توجه قرار گرفته و تفاوت و شرایط به‌کارگی...

full text

تحلیل ارتعاش آزاد رایزرهای دریایی

درصنعت نفت و گاز فراساحل، رایزرهای دریایی به عنوان یکی از المانهای مهم برای حفاری، تولید و انتقال مواد از سرچاه به سکوهای دریایی مورد استفاده قرار می گیرند. این المانهای مهم تحت بارهای پریودیک ناشی از موج، جریانهای دریایی و غیره می باشندبنابراین طراحی آنها نیازمند تخمین دقیقی از فرکانس طبیعی رایزر دریایی برای جلوگیری از پدیده رزونانس می باشد. دراین تحقیق پس از بررسی ارتعاش آزاد رایزر دریایی، فر...

تحلیل ارتعاشات اجباری رایزرهای دریایی غیرخطی با روش تحلیلی هموتوپی

In this study, Homotopy analysis method is employed for nonlinear vibrational analysis of marine riser subjected to variable axial loads. Mid-plane stretching effect has been considered in the model. Galerkin's decomposition technique is used to convert the Partial differential equation of the motion to nonlinear ordinary differential equation. Homotopy analysis method (HAM) is applied to find ...

full text

مدلسازی عددی ارتعاش گردابه ای در رایزرهای دریایی

حل عددی معادلات دو بعدی ناویر استوکس رینولدز متوسط گیری شده و یا معادلات rans، برای یک سیلندر دایره ای که بطور جانبی با یک فنر و یک دمپر حمایت شده بود بدست آمد. این سیلندر در جهت عمود بر جهت جریان آزادی حرکت داشت. از روش حل عددی ضمنی و تفاضل محدود استگر و وارمینگ برای حل معادلات rans گردآوری شده استفاده شد. از مدل تلاطم k-? برای مدل سازی تلاطم در رد پای آب شکل گرفته در پشت سیلندر استفاده شد تا ...

15 صفحه اول

اهمیت پدیدة ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه در طراحی رایزرهای دریایی

امروزه با افزایش میزان تقاضا در بازار محصولات نفت و گاز و اکتشافات جدید فراساحلی، صنایع فراساحلی به‌سمت آب‌های عمیق[i] و فوق‌عمیق[ii] رفته‌اند. این مسئله منجر به بروز چالش‌های بسیاری در عرصة تحلیل و طراحی سکوها و رایزرهای دریایی شده است. از جملة این مشکلات، ویژگی خستگی رایزرهای باریک و بلند در این آب‌ها، به‌سبب ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه[iii] می‌باشد. ارتعاش فرکانس با...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 23  issue 92

pages  1- 8

publication date 2020-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023