تعداد نشریات | 30 |
تعداد شمارهها | 955 |
تعداد مقالات | 8,310 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,717,628 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,890,973 |
بررسی توسعه زمانی آبشستگی اطراف خطوط لوله با بهینهیابی موقعیت نصب پیگیبکلاین | ||
علوم و مهندسی آبیاری | ||
مقاله 13، دوره 41، شماره 4، دی 1397، صفحه 173-187 اصل مقاله (1.17 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jise.2017.18834.1361 | ||
نویسندگان | ||
سبحان مرادی1؛ کاظم اسماعیلی* 2؛ سعیدرضا خداشناس3 | ||
1دانشجوی دکترا، دانشگاه فردوسی مشهد، گروه مهندسی آب– سازههای آبی. | ||
2دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب | ||
3استاد دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب. | ||
چکیده | ||
حفاظت از خطوط لوله انتقال َآب- فاضلاب و یا مواد سوختی، روی بستر فرسایشی دریا و رودخانهها در برابر عواملی چون خمش، لغزش و حتی شکستگی از مسائل مهم و پرهزینه در مهندسی دریا بحساب میآید. مشاهدات عینی نشان داد، خطوط لوله که بر بستر فرسایشی دریا و رودخانهها قرار گرفته، در اثر آبشستگی موضعی ایجاد شده، دچار دفن طبیعی(خوددفنی لوله) در بستر رسوبی میشود. اما در شرایط طبیعی فرآیند دفن با سرعت کمی اتفاق میافتد. از اینرو با نصب زائدهای روی خطوط لوله، سعی در افزایش سطح مقطع عمود بر جریان(ایجاد تغییرات الگوی جریان در اطراف خط لوله) و نهایتاً وقوع فرسایش در سرعتهای محیطی کمتر و با شدت بیشتر میباشد. مطالعات پیشین نشان میدهد که نصب باله در بالای خط لوله، سبب افزایش مقدار فرسایش در اطراف لوله میشود. کاربرد پیگیبکلاین(Piggyback line) نصب شده با شکل مقطع و زوایای متفاوت، روی خطوط لوله اصلی میتواند تفاوت عمدهای با تحقیقات انجام شده قبلی داشته باشد. در پژوهش حاضر، به روش پای-باکینگهام(Pi-Bukingham) تمامی متغیرهای تأثیرگذار بر ابعاد آبشستگی موضعی زیر خطوط لوله، تحلیل ابعادی شده است. و تأثیر پارامترهای بدون بعد بدست آمده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی حاکی از آن است که، آبشستگی لوله به همراه پبگببکلاین تا 2 برابر نسبت به لوله ساده افزایش یافته است. پیگیبکلاین با شکل مقطع مثلثی، برای افزایش مقدار عمق حداکثر آبشستگی در زاویه نصب منفی 135 درجه، دارای بهترین عملکرد بوده است. و در بستر ریزدانه بطور میانگین تا 4 برابر و در بستر درشتدانه بطور میانگین تا 6 برابر عمق آبشستگی را نسبت به حالت لوله ساده افزایش میدهد. | ||
کلیدواژهها | ||
فرسایش تونلی؛ آبشستگی؛ پیگیبکلاین؛ خط لوله | ||
مراجع | ||
1- Ataeiyan, A. and Yasi, M., 2012. Estimate the maximum depth of scour around a pipeline crossing the river. 11th Conference of Hydraulic of iran. (In Persian).
2- Bijker, E.W. and Leeuwestein, W., 1984. Interaction between pipelines and the seabed under the influence of waves and currents. In Seabed Mechanics (pp. 235-242). Springer, Dordrecht.
3- Cheng, L. and Chew, L.W., 2003. Modelling of flow around a near-bed pipeline with a spoiler. Ocean Engineering, 30(13), pp.1595-1611.
4- Chiew, Y.M., 1990. Mechanics of local scour around submarine pipelines. Journal of Hydraulic Engineering, 116(4), pp.515-529.
5- Chiew, Y.M., 1992. Effect of spoilers on scour at submarine pipelines. Journal of Hydraulic Engineering, 118(9), pp.1311-1317.
6- Dey, S. and Singh, N.P., 2008. Clear-water scour below underwater pipelines under steady flow. Journal of Hydraulic Engineering, 134(5), pp.588-600.
7- Hansen, E.A., Staub, C., Fredsøe, J. and Sumer, B.M., 1991. Time-development of scour induced free spans of pipelines. In Proceedings, 10th Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Pipeline Technology. Vol. 5, pp. 25-31.
8- Hulsbergen, C.H., 1986, January. Spoilers for stimulated self-burial of submarine pipelines. In Offshore technology Conference. Offshore Technology Conference.
9- Hulsbergen, C.H. and Bijker, R., 1989, January. Effect of spoilers on submarine pipeline stability. In Offshore Technology Conference. Offshore Technology Conference.
10- Ibrahim, A. and Nalluri, C., 1986. Scour prediction around marine pipelines. In Proc., 5th International Symp. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, American Society of Mechanical Engineers, pp. 679-684.
11- Kjeldsen, S.P., Gjorsvik, O., Bringaker, K.G. and Jacobsen, J., 1973, August. Local scour near offshore pipelines. In Paper available only as part of the complete Proceedings of the Second International Conference on Port and Ocean Engineering Under Arctic Conditions (POAC), August 27-30, 1973..
12- Ye, M., 1986. The interaction between a pipeline and an erodible bed. Institute of Hydrodynamics and Hydraulic Engineering, Technical University of Denmark.
13- Alvarez, M. and Antonio, J., 1989. Introduction to river engineering. In Introduction to River Engineering. Universitá Italiana per Stranieri.
14- Melville, B.W., 1997. Pier and abutment scour: integrated approach. Journal of Hydraulic Engineering, 123(2), pp.125-136.
15- Moncada-M, A.T. and Aguirre-Pe, J., 1999. Scour below pipeline in river crossings. Journal of Hydraulic Engineering, 125(9), pp.953-958.
16- Dandan, S.H.A.N., Yanyan, L.I.U. and Yang, L.I., 2015. Numerical Simulation of Submarine Pipeline Self-Buried on Sediment Seabed. Advances in Petroleum Exploration and Development, 10(1), pp.44-50.
17- Sumer, B.M. and Fredsøe, J., 1990. Scour below pipelines in waves. Journal of waterway, port, coastal, and ocean engineering, 116(3), pp.307-323.
18- Sumer, B.M. and Fredsøe, J., 1993. A review of wave/current-induced scour around pipelines. In Coastal Engineering 1992. pp. 2839-2852.
19- Sumer, B.M. and Fredsøe, J., 2002. The mechanics of scour in the marine environment, Adv. Ser. Ocean Eng, 17.
20- Sumer, B.M., 2004, November. Physical and mathematical modelling of scour. In Proc., 2nd Int. Conference on Scour and Erosion, Vol. 1, pp. 29-46.
21- Yang, L., Guo, Y., Shi, B., Kuang, C., Xu, W. and Cao, S., 2012. Study of scour around submarine pipeline with a rubber plate or rigid spoiler in wave conditions. Journal of waterway, port, coastal, and Ocean Engineering, 138(6), pp.484-490.
22- Yang, C.T., 1996. Sediment transport: Theory and Practice.
23- Zhao, J. and Wang, X., 2008. CFD Numerical Simulation of the Submarine Pipeline With Spoiler. In ASME 2008 Pressure Vessels and Piping Conference (pp. 21-27). American Society of Mechanical Engineers.
24- Zhao, X.Z., Sun, Z.C. and Liang, S.X., 2009. A numerical study of the transformation of water waves generated in a wave flume. Fluid Dynamics Research, 41(3), p.035510. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 654 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 482 |