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 بالای لولة رایزر به‌دلیل جدایش گردابه منجر به ایجاد تنش‌های متناوب شدیدی می‌شود که می‌تواند به نرخ بالای تخریب ناشی از خستگی بیانجامد. تغییرات زیاد سرعت جریان در طول ستون آب، بلند و باریک‌بودن رایزر و تغییر هندسة رایزرهای آب‌های عمیق در طول بازه سبب پیچیدگی بیشتر تحلیل ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه می‌شود. در این مقاله، نخست رایزرهای دریایی معرفی می‌شوند، سپس مراحل اصلی طراحی رایزرها تشریح می‌گردد. پس از آن مقدمه‌ای دربارة این پدیدة ارتعاشی و ویژگی‌های آن گفته می‌شود و نهایتاً ویژگی‌های این پدیده در مورد رایزرها، چگونگی تحلیل آن در رایزرها، محاسبة میزان تخریب و عمر خستگی و روش‌های کاهش آن تشریح می‌شود. [i]. آب‌های عمیق اصطلاحاً به آبهایی با عمق بیش از 500 متر گفته می‌شود. [ii]. آب‌های فوق‌عمیق به آب‌هایی با عمق بیش از 2000 متر اطلاق می‌شود. [iii]. VIV