مقالات صنايع دريايي

در اين مقاله، به بررسي غلظت فلزات سنگين ناشي از فعاليت هاي صنعتي و اقتصادي در رسوبات ساحلي در طول سواحل جنوبي درياي خزر پرداخته شده است. بد ين منظور تعداد هشت اي ستگاه نمونه برداري در طول ساحل انتخاب و نمونه برداري از رسوبات ساحلي در سال ۴۸۳۱ صورت گرفت. نمونه ها خشك و دانه بندي گرديده و جمعا ۲۳ نمونه جهت بررسي ميزان فلزات سنگين در آنان انتخاب گرديدند. نمونه ها با استفاده از روش استخراج با اسيد استيك سرد و تجزيه و تحليل آنها توسط دستگاه هاي سي پي ٢ انجام گرديد. اختلافات نسبتا زيادي در ميانگين غلظت فلزات سنگين در ايستگاههاي مختلف نمونه برداري مشاهده گرديد. وجود غلظت هاي بالاي فلزات سنگين در رسوبات ساحلي منعكس كننده تخليه ميزان قابل توجهي از آلاينده هاي انساني در محل و يا در نزديكي ايستگاههاي نمونه برداري به دريا مي باشد.

در دهه اخير با پيشرفت ماشينهاي محاسب، مدلهاي رياضي در علم هيدروليك گسترش فوق العاده اي داشته اند در اين تحقيق نيز براي محاسبه و تخمين مولفه سرعت جريان موازي با ساحل و تاثيرات آن بر حركت رسوبات از بسته نرم افزاري Mike 21 در منطقه مصب رودخانه بهمنشير استفاده شده است. با توجه به اينكه متغيرهاي مربوط به پديده هاي رسوبي مانند سرعت جريان بر هندسه و پايداري محيط هاي ساحلي از جمله مصب ها تاثير فراوان دارند، پس فراخور اين مساله، در اين مطالعه سعي نموده ايم كه پس از شبيه سازي رياضي مصب رودخانه بهمن شير، الگوي جريانات جزر و مدي و سرعت رفتار رسوبات در آن محدوده را با استفاده از داده هاي ميداني از جمله سرعت و جهت جريان، جهت و سرعت باد، پارامترهاي جزر و مد، نرخ رسوبات معلق مصب رودخانه بهمن شير و ...، را توسط مدل HD و MT تخمين و سپس تغييرات مولفه سرعت جريان موازي ساحل در دو حالت جزر و مد كه در بسياري از پروسه هاي مهندسي از جمله فرسايش و رسوبگذاري اهميت ويژه ايي دارد را مورد بحث و بررسي قرار داده ايم.

در اين مقاله به بررسي روش كلي طراحي خط لوله دريايي نفت و گاز در بخش نزديك ساحل پرداخته شده است. پارامتر هاي هيدروديناميكي موجود در اين بخش مورد بررسي قرار گرفته، تعريف و روش تعيين محدوده منطقه نزديك به ساحل ارايه شده است. در ادامه به بررسي پديده هاي غالب در اين منطقه شامل رواني خاك ناشي از امواج و زمين لرزه، انتقال رسوبات كف دريا پرداخته شده است. در انتها نيز روش هاي نصب خط لوله در منطقه نزديك ساحل ارايه و معيار انتخاب بهترين روش ارايه شده است.

معمولا نيروهاي فشاري در خطوط لوله در اثر مقاومت اصطكاكي در برابر افزايش طول به وجود مي آيند كه دليل اين افزايش طول نيز تغييرا ت دما و فشار دروني مي باشد. اين نيروها مي توانند باعث كمانش در بخشي هايي از خطوط لوله شوند كه داراي يك انحناي اوليه ٣ مي باشند. در خطوط لوله زير دريا در هنگام لوله گذاري به وجود آمدن انحناهاي جزيي اجتناب ناپذير مي باشد كه اين موضوع احتمال به وجود آمدن كمانش در خطوط لوله زير دريا را افزايش مي دهد. دو نوع كمانش در واقعيت وجود دارد كه نوع اول در اثر حركت به سمت بالا و جدا شدن از سطح دريا به وجود مي آيد و به آن كمانش عمودي ٤ گفته مي شود و نوع دوم در اثر حركت مارپيچي لوله به صورت عرضي در كف دريا به وجود مي آيد و به آن كمانش عرضي ٥ گفته مي شود. در اين مقاله در ابتدا روابط كمانش عرضي معرفي شده است. سپس با استفاد ه از اين روابط احتمال رخ دادن يا ندادن كمانش عرضي ارزيابي شده است. در پايان نيز نتايج تحليل انجام شده بر اين اساس، براي خطوط لوله ي دريايي فازهاي ۷۱ و ۸۱ توسط شركت مهندسي و ساخت تاسيسات دريايي ايران ارايه گرديده است.

يكي از معيارهاي مهم در طراحي سازه كشتي، كنترل كمانش است كه شامل كمانش ورق، كمانش تقويتي ها و كمانش كلي مي باشد. از حالتهاي فوق كمانش ورق، مهمترين و خطرناك ترين حالت كمانش در يك سازه از نوع تير ورق است. ورق در كشتي مي تواند تحت بارهاي عرضي، بارهاي محوري در يك جهت يا هر دو جهت به صورت همزمان قرار گيرد. درخصوص كمانش ورق تحت اثر بار تك محوري به صورت تئوري مطالعات زيادي تا كنون انجام شده است. كمانش دو محوري كمتر مورد بررسي قرار گرفته و ابهامات بسياري در مورد آن وجود دارد. در اين مقاله كمانش دو محورييك ورق مربع مستطيل تحت فشار دو محوري با نسبت هاي ابعادي و بارگذاري مختلف، به روش عددي در نرم افزار ANSYS مورد بررسي قرار گرفته و نتايج با روابط موجود در چند آيين نامه مقايسه شده است.
هدف از ارايه اين مقاله مقايسه معيارهاي كمانشي ارايه شده در قوانين موسسات رده بندي با فرمول هاي ارايه شده درمنبع ۱ و نرم افزار ANSYS مي باشد، ضمن اينكه با استفاده از فرمول هاي موجود در اين منبع، نرم افزاري تهيه شده كه جهت كنترل بيشتر، نتايج حاصل، با نتايج بدست آمده از اين نرم افزار نيز مقايسه شده است. اين بررسي نشان مي دهد كه ضريب اطمينان به كار رفته در روابط آيين نامه اي، با نسبت ابعادي ورق تحت كمانش تغيير مي كند، ولي نتايج بدست آمده از نرم افزار ANSYS با نتايج تئوري كاملا منطبق است.

مقاله حاضر با استفاده از فرض پتانسيل بودن جريان سوپركاويتاسيون به مدل سازي اين پديده مي پردازد. يكي از روش هاي مدل سازي ميدان جريان پتانسيل حول هندسه هاي پيچيده، روش المان مرزي مي باشد. در اين تحقيق با كمك گرفتن از روش المان مرزي از الگوريتمي كه بر پايه تكرار استوار مي باشد، براي شناسايي مرز سوپركويتي بوجود آمده ناشي از جسمي سه بعدي با تقارن محوري استفاده شده است. اين الگوريتم براي شروع نيازمند حدس اوليه اي براي مرز كويتي مي باشد. براي بسته شدن انتهاي كويتي مدلي سوزني شكل با قابليت تغيير طول ارايه شده. است. مقايسه نتايج بدست آمده از روش المان مرزي با ساير نتايج بدست آمده از روش هاي حل و عددي و همچنين داده هاي آزمايشگاهي صحت نتايج گرفته شده را تاييد مي كند.

كشور ايران با توجه به منابع خدادادي و طبيعي آن از جايگاه ويژه استراتژيك برخوردار است و از آن مهمتر در بيضي استراتژيك جهاني قرار دارد. يعني داراي رتبه دوم جهاني دارنده گاز و رتبه چهارم جهاني نفت است. در اين راستا صنايع نفت، گاز و پتروشيمي و ساير صنايع وابسته به حامل هاي انرژي زا، از اولويت استراتژيك بر خوردارند و سرمايه گذاري در آنها در اولويت او ل است و ساخت و توليد تجهيزات و قطعات اصلي و يدكي آنها داراي ارزش افزوده مضاعف و ضامن تداوم توليد ثروت است. ساخت و راه اندازي سكوهاي حفاري (Jack Up) يكي از طرحهاي بزرگ صنعتي در حوزه هاي نفت و گاز است كه با توجه به سرمايه گذاري كلان، اجراي پروژه ساخت و بهره برداري به موقع از آن، نقش بسزايي در توسعه صنعتي، رونق اقتصادي و رفاه اجتماعي ايفا مي نمايد.
سعي شده Jack Up در اين مقاله با توجه به روشهاي مختلف ساخت و به آب اندازي سكوهاي حفاري است گزينه مناسب براي ساخت بدنه، ساخت پايه ها، مونت اژ بدنه، مونتاژ پايه ها و سيستم به آب اندازي مورد بررسي قرار گيرد. اين بررسي بر پايه مشخصات فني يكي از انواع سكوي حفاري شناور مورد تاييد مجموع وزارت نفت صورت گرفته است.

كشور ايران با توجه به منابع خدادادي و طبيعي آن از جايگاه ويژه استراتژيك برخوردار است و از آن مهمتر در بيضي استراتژيك جهاني قرار دارد. يعني داراي رتبه دوم جهاني دارنده گاز و رتبه چهارم جهاني نفت است. در اين راستا صنايع نفت، گاز و پتروشيمي و ساير صنايع وابسته به حامل هاي انرژي زا، از اولويت استراتژيك بر خوردارند و سرمايه گذاري در آنها در اولويت او ل است و ساخت و توليد تجهيزات و قطعات اصلي و يدكي آنها داراي ارزش افزوده مضاعف و ضامن تداوم توليد ثروت است. ساخت و راه اندازي سكوهاي حفاري (Jack Up) يكي از طرحهاي بزرگ صنعتي در حوزه هاي نفت و گاز است كه با توجه به سرمايه گذاري كلان، اجراي پروژه ساخت و بهره برداري به موقع از آن، نقش بسزايي در توسعه صنعتي، رونق اقتصادي و رفاه اجتماعي ايفا مي نمايد.
سعي شده Jack Up در اين مقاله با توجه به روشهاي مختلف ساخت و به آب اندازي سكوهاي حفاري است گزينه مناسب براي ساخت بدنه، ساخت پايه ها، مونت اژ بدنه، مونتاژ پايه ها و سيستم به آب اندازي مورد بررسي قرار گيرد. اين بررسي بر پايه مشخصات فني يكي از انواع سكوي حفاري شناور مورد تاييد مجموع وزارت نفت صورت گرفته است.

آگاهي از وضعيت باد و امواج در دريا، نقش عمده اي بر روي پيشرفت علوم و فناوري دريايي دارد. بطوريكه هرگونه طراحي و ساخت سازه هاي دريايي ايمن و كشتيراني مطمئن و موارد مشابه نياز به شناخت اقليم دريايي (باد و موج) مي باشد. در اين تحقيق با استفاده از اطلاعات هواشناسي و توپوگرافي منطقه و روش SMB، الگوي امواج منطقه دريايي نور در فصول مختلف سال، ارايه گرديد. با توجه به نتايج اين تحقيق در فصل بهار جهت موج غالب، غربي و پس از آن جهت شرقي، حائز اهميت بوده و حداكثر ارتفاع موج 4.6 متر در جهت غربي مي باشد. در فصل تابستان جهت موج غالب، شمالي و بعد از آن جهت غربي داراي اهميت ا ست و حداكثر ارتفاع موج 4.35 متر در جهت شمال مي باشد. در فصل پائيز جهت موج غالب، شمالي و حداكثر ارتفاع موج 3.01 متر در جهت شمال مي باشد. جهت موج غالب در فصل زمستان، غربي و بعد از آن جهت شمالي داراي اهميت است. حداكثر ارتفاع موج به ميزان 5.58 متر در جهت غربي است در ميانگين ساليانه براي گلموج منطقه مورد مطالعه، امواج غربي غالب و بعد از آن امواج شمالي داراي اهميت مي باشند. حداكثر ارتفاع ميانگين ساليانه امواج در جهت غربي به ميزان 4.39 متر و ميزان وقوع امواج آرام بطور ساليانه در منطقه مورد مطالعه 72.86 درصد است. در نهايت به كمك اطلاعات اندازه گيري شده ميداني ژرفاسنجي و مشخصات امواج در سه ايستگاه رستمرود، نور و رويان؛ شكست امواج منطقه تحقيق از نوع آشفته مشخص گرديد.

نيازهاي روزافزون بشر، لزوم استفاده از سازه هاي دريايي كه داراي توانايي هاي متفاوت، و همچنين تنوع ابعادي هستند را اجباري مي كند. بسياري از اين سازه ها، از جمله سكوهاي دريايي، كشتي ها، موج شكن ها و غيره، جزء سازه هاي حجيم محسوب مي شوند. در سازه هاي حجيم، روابط موريسون به منظور انجام محاسبه نيروهاي وارد بر سازه و همچنين تحليل هاي ديناميكي صادق نيست و لازم است كه از تئوري تفرق در محاسبه نيروهاي وارد بر سازه و تحليل ديناميكي آن ها استفاده گردد. در تئوري تفرق، معادله لاپلاس با توجه به شرايط مرزي تئوري تفرق حل مي گردد. در اين مقاله ابتدا تئوري تفرق بررسي شده سپس اندركنش امواج منظم خطي بر روي يك سيلندر حجيم ثابت مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است.

سكو هاي اسپار يكي از انواع سكو هاي تطبيقي 3 شناور مي باشند كه براي حفاري و استخراج نفت و انجام فرآيند روي آن و در نهايت ذخيره سازي نفت در آبهاي عميق تا عمق 3500 متري استفاده مي شوند. بسياري از شركت هاي نفتي از آن به عنوان نسل جديد سكو هاي نفتي نام مي برند. سكوي اسپار نوع كلاسيك 4 شامل يك سيلندر عمودي است كه در آب شناور مي باشد.
اين سيلندر اثر امواج را دمپ نموده و از پايداري مناسبي در برابر نيروهاي محيطي برخوردار است. در اين تحقيق، تحليل هيدروديناميكي اين نوع سكو تحت اثر امواج نامنظم دريا در حوزه زمان صورت پذيرفته است. به منظور استخراج معادلات تعادل سكو، نيروهاي وارد بر سكو بر اساس تئوري موج خطي و به صورت حل تحليلي محاسبه شده است و به جهت اختصار، تنها نتايج حاصل از حل تحليلي ارايه گرديده است. در اين مقاله مهارهاي سكو، بصورت مهارهاي كتنري 5 مدل سازي شده و روش برآورد نيروي آن جهت تحليل هاي مهندسي پيشنهاد شده است. با توجه به تقارن سكو حركت آن در سه درجه آزادي هيو، پيچ و سرج مدل سازي شده است. معادلات تعادل ديناميكي سكو در حوزه زمان توسط روش عددي تفاضل محدود مركزي حل گرديده اند. در پايان پاسخ ديناميكي سكوي نمونه در برابر امواج نامنظم در حوزه زمان ارايه شده است.

اجراي طرح ارتقا سطح ايمني شناورهاي سنتي در ايران توسط سازمان بنادر و كشتيراني درنهايت به جايگزيني لنجهاي فرسوده با شناورهاي بهينه منجر شد. از آنجايي كه لنجهاي چوبي عمدتا به بنادر فرعي تردد مي نمايند و اين بنادر و ساير محل هايي كه اين لنجها در آن مكانها لحام مي شوند، معيارهاي مورد نياز اسكله هاي استاندارد را ندارند لذا شناور بهينه جايگزين مي بايست توانايي تردد و لحام شدن به اين بنادر را مي داشت. از طرفي با توجه به سطح تكنولوژي ساخت شناورسازي هاي داخلي اين شناور بهينه جايگزين، بايستي از قابليت هاي ساخت آساني نيز برخوردار مي بود. بر همين اساس و همچنين به دليل نياز به برخورداري شناور جايگزين از قابليت حمل بارهاي مختلف (ماشين،فله، مايعات و ...)، شناور تيپ لندينگ كرافت كه يكي از انواع مختلف شناورهاي نظامي است و قابليتهاي فوق الذكر را دارد، به عنوان شناور جايگزين انتخاب و شروع به ساخت شد. در اين رهگذر تا كنون در خصوص مسايل طراحي، فني و ساخت اينگونه شناورها مباحث مختلفي به بحث گذاشته شده است.
اخيرا محاسبه ظرفيت ناخالص اين لندينگ كرافتها بدليل مشخصات جانمايي خاص (وجود فضاي خالي بين دو عرشه اصلي و عرشه اسكان خدمه) و همچنين عدم دسترسي از درون فضاي اسكان خدمه و پل فرماندهي به زير عرشه اصلي و موتورخانه با توجه به مفاد و اصول منظور نمودن فضاهاي مشمول در محاسبات تناژ بر اساس كنوانسيون مربوطه، چالش كارشناسي را في ما بين كارشناسان و مراجع مختلف ايجاد نموده است. در اين مقاله به تبيين نحوه محاسبه ظرفيت ناخالص و خالص اين شناورها بر اساس كن وانسيون بين المللي محاسبه ظرفيت، International Convention on Tonnage Measurement of Ships (ITC69) مي پردازيم.

ورق هاي ساندويچي از پيشرفته ترين اش كال سازه هاي كامپوزيتي است كه در مقياس وسيعي مصرف دارد. در واقع اكثر هواپيماهاي با تكنولوژي بالا و شناورهاي تندرو مدرن از اين سازه ها بهره مندند. اصولا يك سازه ساندويچي از تركيب دو رويه محكم و نازك، يك مغزي سبك و ضخيم و يك فيلم چسب تشكيل يافته است. در اين مقاله يك سازه كامپوزيتي مورد استفاده در شناورهاي تندرو انتخاب و با مغزي هاي بالسا و لانه زنبوري تقويت شده است. در نهايت با ساخت پنج نمونه از ورق هاي كامپوزيتي از هر مغزي و انجام آزمايش هاي استاندارد بر روي آن ها و مقايسه نتايج، بهترين و بهينه ترين تركيب مغزي - كامپوزيت در ورق ساندويچي مورد استفاده در شناورهاي تندرو معرفي و در ساخت يك نمونه از شناورهاي تندرو استفاده شده و جهت مقايسه نتايج، در دريا تست شده است. ثبت نتايج نشان دهنده صحت كار انجام شده مي باشد.

در اين مطالعه توزيع فشار روي يك سازه، در طي روي دادن پديده اسلمينگ، با فرض ثابت ماندن سرعت برخورد، به روش شبيه سازي كامپيوتري محاسبه شده است. جهت مقايسه نتايج حاضر با نتايج موجود، يك گوه دو بعدي با زاويه راس 10 درجه و يك استوانه با سطح مقطع نيمدايره به شعاع 5.5 متر مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت براي بررسي تاثير عوام ل مختلف بر توزيع فشار، پديده اسلمينگ براي دو گوه با زواياي راس 30 و 45 درجه و براي سرعت هاي برخورد مختلف و همچنين براي ورود نامتقارن سازه به آب بررسي شده است.

در اين مقاله پيشرفتهاي علمي در بررسي اثرات جدارهاي هم جهت روي ناپايداري هاي لايه مرزي و گذر جريان آرام به درهم ارايه مي گردد. ساختار و خواص پوست دلفين نيز بررسي مي شود. تاثير پوست دلفين در گسترش جريان آرام آزمايش مي شود. ضمنا تاثير جدارهاي هم جهت در آرام كردن موجهاي تولمان - شليختينگ و در نتيجه كاهش نيروي پسا بررسي مي گردد. هم چنين براي طراحي جدارهاي هم جهت براي جريانهاي آرام روشي ارايه شده است.