برآورد پاسخ گریز تحکیم یافته خطوط لوله جزئی جای گذاری شده زیردریا
تغییر یافتن مقاومت خاک به علت تحکیم پیرامون خط لوله زیردریایی می تواند مقاومت گریز جانبی خاک را تغییر دهد. نتایج آنالیزهای اجزاء محدود الاستوپلاستیک تحکیم همبسته ارائه شده، کیفیت تأثیر تحکیم بر روی مقاومت گریز زهکشی نشده و مسیر خطوط لوله جای گذاری شده در بستر دریا را تعیین می کند. مقاومت گریز با روابط پوش های شکست در فاصله بارگذاری قائم-افقی نشان داده شده که تعیین مسیر لوله در طول گریز، توسط بهنجاری را نیز ممکن می سازد. پاسخ های مشاهده شده برای گریز تحکیم یافته زهکشی نشده توسط عبارات جبری ساده به صورت تابعی از جای گذاری اولیه لوله، خودوزنی لوله (و فشار تحکیم بعدی) و مسیر بارگذاری گریز توصیف می شوند. تحکیم و افزایش پیوسته مقاومت برشی خاک اطراف، تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی مقاومت گریز می تواند داشته باشد. این فرض در شیوه های جاری رفتار خاک تحکیم نیافته زهکشی نشده ممکن است سبب ناچیز شمردن مقاومت گریز خط لوله و پیش بینی نادرست مسیر لوله در طول گریز شود.
مقدمه
پیشرفت های نفت و گاز فراساحلی در حال حرکت به درون آب های عمیق تر و دوردست تر، با افزایش اطمینان به شبکه های خطوط لوله بستر دریا بین چاه ها و سکوهای فرآوری است. در اعماق آب، خطوط لوله دریایی، مستقیماً بر روی بستر دریا به طور کامل مدفون می شوند و اغلب برای از بین بردن کمانش جانبی ناشی از انبساط و انقباض حرارتی لوله در طول عملکرد طراحی می شوند. جای گذاری های جزئی لوله در بستر دریا در طول فرآیند دفن به علت خودوزنی لوله و تمرکز بارگذاری قائم همراه با هندسه زنجیره لوله در جایی است که آن به درون بستر دریا فرود می آید (Lenci & Callegari, 2005; Randolph & White, 2008a). به محض مدفون شدن، بارگذاری قائم لوله-خاک تنها با وزن لوله کاهش یافته و خاک اطراف لوله تحکیم می-یابد. برای نمونه نرم، خاک های تحکیم عادی یافته در عمق آب یافت می شوند، این فرآیند تحکیم سبب افزایش ظرفیت تحمل خاک اطراف خط لوله می شود. در اصل، زمانی که سیال گرم با درجه حرارت بالا وارد خط لوله می شود، آن برای کمانش جانبی در محل های خاص، در جایی که مقاومت متحرک لوله-خاک فراتر از ظرفیت تحمل ترکیبی قائم-افقی (V–H) است، طراحی می شود. برای اطمینان از پاسخ سیستم قدرت مند، که در آن بارهای گسترده توسط کمانش های برنامه ریزی شده، به طور منظم کاهش می یابد ، این برای پیش-بینی مقاومت تجربه شده در طول گریز جانبی و هم چنین مسیر حاصل از لوله ضروری است.
The changing soil strength due to consolidation around a subsea pipeline can alter the lateral breakout resistance. Results of elasto-plastic coupled consolidation finite-element analyses are presented that quantify the effect of consolidation on the undrained breakout resistance and trajectory of partially embedded seabed pipelines. Breakout resistance is presented in terms of failure envelopes in vertical– horizontal load space, which also allow the trajectory of the pipe during breakout to be determined by normality. Observed responses for consolidated undrained breakout are described by simple algebraic expressions as a function of initial pipe embedment, pipe self-weight (and consequent consolidation pressure) and breakout load path. Consolidation and the associated enhancement of the shear strength of the surrounding soil can have a significant effect on the breakout response. The assumption in current practice of unconsolidated undrained soil behaviour may lead to underestimation of pipeline breakout resistance and inaccurate prediction of the trajectory of the pipe during breakout.
INTRODUCTION
Offshore oil and gas developments are moving into deeper and more remote waters with increasing reliance on networks of seabed pipelines between wells and processing platforms. Deep-water offshore pipelines are generally laid directly on the seabed, and are often designed to accommodate lateral buckling due to thermal expansion and contraction of the pipe during operation. The pipe partially embeds into the seabed during the laying process due to its selfweight and a concentration of vertical load associated with the geometry of the pipe catenary where it touches down onto the seabed (Lenci & Callegari, 2005; Randolph & White, 2008a). Once laid, the vertical pipe–soil load is reduced to simply the pipe weight, and the soil around the pipe consolidates. For the typical soft, normally consolidated soils found in deep water, this consolidation process leads to an increase in the bearing capacity of the soil surrounding the pipeline. In operation, when hot, high-temperature fluid enters the pipeline, it may be designed to buckle laterally at certain locations where the mobilised pipe–soil resistance exceeds the combined vertical–horizontal (V–H) bearing capacity. To ensure a robust system response, in which the expansion loads are mitigated by regular planned buckles, it is necessary to predict the resistance experienced during lateral breakout, and also the resulting trajectory of the pipe.
مقدمه
مدل اجزاء محدود و پارامترهای عددی
روش تحقیق
گریز تحکیم نیافته، زهکشی نشده
ایجاد فشار حفره ای اضافی و اتلاف
گریز تحکیم یافته، زهکشی نشده
گریز جزئی تحکیم یافته، زهکشی نشده
روابط کلی ساده شده برای مقاومت گریز تحکیم یافته
انبساط برای شرایط جزئی تحکیم یافته
تأثیر شناوری خاک
نتیجه گیری
INTRODUCTION
FINITE-ELEMENT MODEL AND NUMERICAL PARAMETERS
METHODOLOGY
UNCONSOLIDATED, UNDRAINED BREAKOUT
EXCESS PORE PRESSURE GENERATION AND DISSIPATION
CONSOLIDATED, UNDRAINED BREAKOUT
Partially consolidated, undrained breakout
SIMPLIFIED GENERAL RELATIONSHIPS FOR CONSOLIDATED BREAKOUT RESISTANCE
EXTENSION TO PARTIALLY CONSOLIDATED CONDITIONS
EFFECT OF SOIL BUOYANCY
CONCLUDING REMARKS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه