اهميت اكتشاف سوخت جهت تأمين انرژي مورد نياز

اهميت اكتشاف سوخت جهت تأمين انرژي مورد نياز

فهرست

فصل اول

  1-1- مقدمه2

فصل دوم

  2-1-  تعريف شمعهاي مكشي

  2-2- شمعهاي مكشي چگونه نصب مي شوند و چگونه كار مي كنند

  2-3-  مزاياي شمعهاي مكشي

  2-4-رفتار خاك در حين نصب شمع

  2-5-  رفتار خاك در زمان بهره برداري

 2-6-  تاريخچه استفاده از شمعهاي مكشي

فصل سوم

  3-1-  مروري بر مطالعات انجام شده

  3-2-  مطالعات انجام شده بر روي صندوقه هاي مكشي در ماسه

          3-2-1-  نصب

          3-2-2-  بيرون كشش استاتيكي ماسه

           3-2-3-  بيرون كشش تناوبي

3-3-  مطالعات انجام شده بر روي رس

   3-3-1-  نصب

   3-3-2-  بيرون كشش استاتيكي رس

         3-3-3-  بيرون كشش تناوبي

         3-3-4-   بيرون كشش تحت بار هاي مايل

فصل چهارم

 4-1- روابط بدست آمده براي  ظرفيت باربري

 4-2- انواع خرابي

         4-2-1- خرابي لغزشي

         4-2-2- خرابي مقاومت انتهايي

         4-2-3- خرابي ظرفيت باربري معكوس

4-3-  پيش بيني ظرفيت

4-5- ظرفيت باربري

        4-5-1- Clukey & Morrison (1993)

         4-5-2- Deng & Carter (2000)

        4-5-3- Rahman et al(2001)

         4-5-4- Maeno et al(2001)

         4-5-5- Iskander et. Al.(2002)

         4-5-6- W.Deng , P.carter.(2000)

         4-5-7- Charles Aubney , J Donald Murff(2004)

فصل پنجم

5-1- روابط بدست آمده براي نصب

 5-2-نصب در ماسه

    5-2-1-آناليز

          5-2-2-محاسبات نصب براي ماسه

          5-2-3-نفوذ براثر وزن صندوقه مكشي در ماسه

    5-2-4-نفوذ با كمك مكش

          5-2-5-محدوديتهاي نفوذ بر اساس مكش

5-2-6- تاثير سخت كننده هاي داخلي

    5-2-7-فاكتور فشار a و محاسبات جريان

  5-3-نصب در رس

  5 -3-1-نفوذ تحت وزن صندوقه

  5-3-2-نفوذ با كمك مكش

  5 -3-3-محدوديتهاي نفوذ بر اثر مكش

  5-3-4-تاثير سخت كننده هاي د اخلي

  5-3-5-نصب در ساير مصالح

::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

1-1-مقدمه

        از آنجا كه هيچ ابزاري تا نيازمند بشر نباشد گسترش پيدا نمي كند واز آنجا كه تامين انرژي امروزه حرف اول را مي زند اكتشاف سوخت وتهيه آن باعث توجه به آبهاي عميق شده است كه بعضي از ابزارهاي مورد نياز براي اين اكتشافات سازه هاي دريايي ومهارهاي كششي در عمق بيشتر از 1000 متر است،كه نيازمند استفاده از متد هاي بسيار جديد نسبت به متدهاي قديمي و سنتي است.

        سازههاي دريايي به طور سنتي براي كاربريهاي متنوع استخراج نفت به كار رفته  است.اين سازها بايد  داراي كاراي موثر با ايمني بالا واز نظراقتصادي بهينه باشند.

        از ديگر سازه ها براي تامين انرژي استفاده از توربين هاي بادي است امروزه استفاده از توربين بادي مستقر در دريا  OFFSHOR WIND TURBIN   به منظور تامين انرژي خصوصا براي كشورهايي كه باد خيز هستند گسترش يافته است. علت اين امر هم از نظر صرفه جويي در مصرف و هم از نظر آلودگي هوا كاملا قابل توجيه است.اولين نوع اين توربين ها در سال 1991 در دانمارك نصب شد.

        جدا از نظر طراحي سازه اي اين سازه ها طراحي پي اين گونه سازها بسير حائز اهميت است.

استفاده از سازه هاي درياي در اعماق 3000 تا 6000 متر نگرش وابتكار بالايي را براي طراحي سازه هاي درياي نسبت به استفاده از شمع هاي سنتي وسازه هاي گيردار را مي طلبد، كه درنتيجه توجه به سازه هاي معلق مد نظر قرار گرفته است.

        اين سازه ها معلق مشابه سازه هاي ديگر نياز به مهار هايي براي مقاومت در برابر نيروهاي بلند كننده هستند همچنين اين مهارها بايد در برابر بارهاي سيكليك ناشي از نيروي باد و نيروي موج وهمچنين طوفان هاي احتمالي مقاومت كنند.

        در ضمن در آبهاي كه از شمع هاي سنتي استفاده مي شود نيازمند شمع كوب ها و تجهيزات سنگين در دريا است كه اجراي آنها بسيار پر هزينه و وقت گير هستند.همچنين رفتار اين گونه شمع ها وعدم دقت آنها در برابر بارهاي افقي بسيا رحائز اهميت است . 

ازدلايل ديگر استفاده از سازه هاي منعطف آن است كه در آبهاي عميق پريود طبيعي مورد قبول براي سازه هاي گيردار در حدود تغييرات فركانس موج است كه باعث پديده تشديد خواهد شد و بر اساس نتايج بدست آمده سازه هاي منعطف داراي پريودي بيشتر از پريود طبيعي موج هستند.در شكل1-1 نمونه اي از سازهاي دريايي و توربين هاي بادي آورده شده است.

...

فصل دوم :

2-1-تعريف شمعهاي مكشي:

        يكي از متد بسبار جديد كه براي پي هاي سطحي بكار مي رود استفاده از ايده يك سطل برعكس به عنوان پي است ، اين نوع پي ها با عمل مكش وبه صورت درجا مانند شمعها  به كار مي رود. اين  نوع پي ها سبب كاهش در هزينه به علت كاهش مواد مصرفي و همچنين كاهش زمان اجرا خواهند شد.بنا براين براي پي بردن به عملكرد اين گونه پي ها شرايط بار گذاري اين گونه سازه ها و نوع بارهاي آنها براي طراحي حائز اهميت است .

        شمعهاي مكشي كه با نامهاي صندوقۀ مكشي[1]، شالودۀ سطلي[2]، مهار مكشي[3]، شالودۀ دامني[4] نيز شناخته مي شوند.  يك نمونه از پي هاي سطحي هستند كه با اينكه پيدايش اوليۀمفهوم آنها به اواخر دهۀ 1960 ميلادي(Etter&Turpin ، 1967 ) بر مي گردد    براي اولين بار در حدود 20 سال پيش معرفي شدند  اما تنها پس از تحقيقات زياد بود كه در دهۀ گذشته بطور گسترده اي در لنگرگاه ها و واحدهاي شناور بكار رفتند. اكنون تنها پس از كمتر از 10 سال تحقيق، جايگاه خود را در صنعت نفت پيدا كرده اند. ارجحيت آنها در داشتن ظرفيت بالا براي لنگرگاههاي محكم و زنجيري ، در اكثر سايتهاي سراسر جهان مانند برزيل، آفريقاي غربي، درياي شمال، درياي نروژ و خليج مكزيك بخوبي شناخته شده اند. (شكل 2-1)

شكل2-1: مناطق آبهاي عميق جهان

        استفاده از اين نوع پي ها به دليل مزايايي كه نسبت به ساير انواع پي ها دارند  به سرعت در حال گسترش است وبه وفور جاي شمع هاي معمولي را مي گيرند.

2-2-مزاياي شمعهاي مكشي:

از جمله مزاياي مهم اينگونه شمعها بطور خلاصه مي توان به موارد زير اشاره كرد :

• روشهاي طراحي قابل اعتماد هم براي اجرا و هم براي بهره برداري.
• رفتار قابل پيش بيني در حين اجرا.
• آزادي عمل؛ يعني عمليات نصب مي تواند معكوس شود و دوباره اجرا شود.
• هزينۀ پايين در مقايسه با روشهاي ديگر از لحاظ مصالح .
• اين سيستم پي سازه هاي دريايي را مي توان در زمانهاي بسيار كوتاه در بعضي موارد كمتر از يك روز نصب كرد.
• استفاده از ابعاد مختلف با هر تركيبي (تعداد و چينش دلخواه ) قابل اجرا هستند كه در نتيجه مي توان از سختي و ظرفيت پيچشي مورد نظر را توليد كرد.

شمعهاي مكشي چگونه نصب مي شوند و چگونه كار مي كنند :

         شمعهاي مكشي براي دامنۀ وسيعي از انواع سازه هاي دريايي ثابت و شناور كاربرد دارند، و اثبات شده است كه قابليت تطبيق خوبي با شرايط مختلف خاك، نيازهاي سازه ها و نوع و بزرگي نيرو دارند.

صندوقه مكشي استوانۀ فلزي ( بعضا بتني) تو خالي با قطر زياد كه از انتها باز واز بالا بسته مي باشد. صندوقه كه معمولاً از شناور مخصوص نصب به آب انداخته مي شود، بايد به آرامي بر روي بستر دريا قرار گيرد. طريقۀ پايين بردن صندوقه در آب به اين صورت است كه شيرهاي مخصوص موجود در بالاي آن باز مي شود و هواي محصور در آن به سرعت تخليه مي شود و بدين ترتيب در آب پايين مي رود.   براي نصب صندوقه آنرا از نوك كه باز است، بر روي بستر دريا قرار مي دهند. در اين حالت در حاليكه شير تخليه آب باز است، شمع تحت وزن خود در داخل بستر فرو مي رود با اتمام نفوذ صندوقه بر اثر وزن شيرهاي مذكور بسته مي شوند كه باعث آب بندي صندوقه در برابر خلا كه ايجاد خواهد شد نيزمي گردد. سپس آب موجود در قسمت محصور بين بستر و كلاهك فوقان شمع توسط پمپ خارج مي شود، اين امر باعث كاهش فشار درون صندوقه مي شود. اختلاف فشار موجود بين داخل و خارج آن باعث رانده شدن صندوقه به داخل خاك مي شود. بعد بسته به نوع طراحي كلاهك روي آن برداشته مي شود؛ يا در محل باقي مي ماند و كاملاً آب بندي مي شود. بدين ترتيب وقتي شمع بخاطر نيروهاي آني و ضربه اي مانند نيروي موج يا ضربه هاي كشتي ها تحت كشش قرار گيرد در آن مكش ايجاد مي شود و از خروجش جلوگيري مي شود. در اين حالت وزن قطعه اي از خاك كه درون شمع است نيز جزء نيروهاي مقاوم محسوب مي شود كه اين نيروها بايد با نيروي اصطكاك جداره جمع شوند. در صورتيكه نيروها بلند مدت باشند حالت زهكشي شده داريم و نوع خرابي متفاوت است كه بعد به تفصيل در مورد انوع خرابي بحث خواهد شد.(شكل 2-2 و2-3و2-4 )

[1] Suction Caissom

[2] Bucket Foundation

[3] Suction Anchor

[4] Skirted Foundation

برچسب ها : اهميت اكتشاف سوخت جهت تأمين انرژي مورد نياز , اهميت اكتشاف سوخت جهت تأمين انرژي مورد نياز