مقالات صنايع دريايي

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 روشهاي مدرن پايش حفاظت كاتدي تاسيسات دريايي، استفاده از روشهاي مخابراتي در جمع آوري اطلاعات حفاظت كاتدي مي باشد. با توجه به وسعت زياد تاسيسات دريايي، انجام پايش دستي، مستلزم صرف زمان و هزينه بالا مي شود. با استفاده از روشهاي مخابراتي، اطلاعات پتانسيل خوردگي و جريان حفاظت كاتدي تاسيسات دريايي از طريق سنسورهاي مربوطه اندازه گيري مي شود و سپس اطلاعات به كمك روشهاي مخابراتي به پايگاه هاي مورد نظر ارسال مي شود. اطلاعات اين پايگاه ها نيز به روش مخابراتي به يك پايگاه مركزي انتقال داده مي شود و به اين ترتيب اطلاعات حفاظت كاتدي كل تاسيسات دريايي در اختيار اپراتور قرار مي گيرد. علاوه بر اين امكان ارسال اطلاعات به شبكه جهاني اينترنت وجود دارد. بدين ترتيب اپوراتور مي تواند در محل هايي كه امكان دسترسي به اينترنت وجود دارد از اطلاعات خوردگي بصورت Online مطلع شود. در سيستم حفاظت كاتدي به روش اعمال جريان مي توان پتانسيل ترانس ركتيفايرهاي موجود را از طريق روش هاي مخابراتي تغيير داد و تاثير آنرا بر وضعيت حفاظت كاتدي بصورت Online دريافت نمود. در اين مقاله انواع روشهاي مخابراتي كه جهت پايش Online اطلاعات حفاظت كاتدي تاسيسات دريايي بكار مي رود بررسي مي شود.

در تحليل ارتعاشات سازه هاي پيوسته، شناسايي و مدلسازي ميرايي از اهميت و پيچيدگي ويژهاي برخوردار است. اين پيچيدگي باعث شده است كه تحليل سازه ها يا بدون ميرايي انجام گيرد و يا ميرايي هاي ساده با تقريب از حالت واقعي انتخاب گردد. ارتعاش پيچشي پديده اي است كه در محورهاي دوراني ميتواند منجر به برش محور در اثر پيچش خارج از مركز شود، لذا اين موضوع بايد در هنگام طراحي محور در نظر گرفته شود. در شناورهاي دريايي ارتعاش در محور اتصال دهنده موتور به پروانه در اثر تحريكات ناموزون حاصل از اين دو قسمت حاصل ميشود، لذا بررسي ارتعاش پيچشي محور انتقال قدرت از اهميت ويژه اي برخوردار است. در اين مقاله ارتعاش پيچشي محور انتقال قدرت در اثر تحريكهاي مختلف موتور و پروانه به محور با در نظر گرفتن ميرايي بررسي و تحليل خواهد شد. براي اين منظور ابتدا تابع پاسخ فركانسي محور استخراج گرديده و سپس اثر تحريكات حاصل از موتور و پروانه بر مقدار زاويه پيچش اجزا بررسي و تنش برشي حاصل از پيچش محاسبه ميشود و در نهايت با تغيير مقدار قطر محور و ضرايب ميرايي، اثر آنها بر تنش برشي بررسي ميگردد.

در اين مقاله پديده كاويتاسيون بصورت تجربي و شبيه سازي عددي روي پروانه كشتي در شرايط آب باز بررسي شد. در كار تجربي از دوعدد پروانه مدل استفاده شد. اول از پروانه چهار پره اي به نام مدل الف و دوم از پروانه سه پره اي به نام مدل ب استفاده شد. مدل الف در حالتهاي مختلف كاويتاسيون در تونل كاويتاسيون K23 آزمايش شد و نتايج آن بصورت منحني هاي مشخصات كاركردي و عكسهاي لازم تهيه گرديد. در مدل ب تنها از نتايج آزمايشهاي موجود استفاده گرديد. همچنين براي معتبرسازي اوليه نتايج شبيه سازي كاويتاسيون نيز از اين مدل استفاده شد. در شبيه سازي عددي، بكمك نرم افزار فلوئنت نسخه 6.1 پديده كاويتاسيون روي يك هيدروفويل دوبعدي و دو پروانه دريايي، مدل الف و ب، شبيه سازي شد. بررسي كاويتاسيون روي هيدروفويل، در دو حالت دايمي و غير دايمي صورت گرفت. نتايج حاصل با نتايج تجربي موجود مقايسه گرديد. پروانه مدل ب در حالت كاويتاسيون شبيه سازي و با استفاده از نتايج تجربي معتبرسازي گرديد. پروانه مدل الف در شرايط آزمايشگاهي شبيه سازي شد و نتايج آن با نتايج آزمايشگاهي بصورت كمي و كيفي مقايسه گرديد. همچنين از اين مدل براي بررسي شكست نيروي پيشرانش و گشتاور نيز استفاده گرديد

هدف از اين مطالعه بررسي ميدان جريان اطراف بدنه زيردريايي و پروانه و اثر متقابل پروانه و بدنه مي باشد. كه مراحل مطالعه شامل شبيه سازي جريان 1) پروانه 5 پره ايي با زاويه ريك 0 درجه، 2) بدنه زيردريايي بدون ملحقات، 3) پروانه با سطوح كنترل در پشت زيردريايي، 4) اثر متقابل پروانه، بدنه با ملحقات و سطوح كنترل مي باشد. در اين پروژه شبيه سازي بدنه لخت در سرعت هاي مختلف انجام شده است و تحليل هيدروديناميكي پروانه براي حالتي كه پروانه در حالت آزاد و پشت بدنه نصب شده است صورت مي گيرد.

براي تعيين پرفرمانس شناور و نشان دادن دورنماي حركتي و ما نوري شناور و پاسخ در مقابل اركان كنترلي، يك نرم افزار نياز است كه بتوان مشخصه هاي حركتي و عملكرد شناور نسبت به تغيير در اركان كنترلي را نمايش داد.

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 سالهاي اخير توجه و علاقه فراواني جهت استفاده از انرژي خورشيدي به عنوان يك منبع انرژي تمام نشدني و با حداقل آلودگي ممكن مد نظر واقع شده است كه يكي از كاربردهاي مهم در اين رابطه، استفاده از اين انرژي جهت به حركت درآوردن شناورهاست. در اين راستا تصميم گرفته شد تا در جهت بررسي و شناخت بهتر از اين نوع شناورها، مدل كوچكي از شناور دو بدنه كه انرژي موردنياز خود را ازطريق خورشيد تامين ميكند طراحي و ساخته شود. در اين مقاله به معرفي كاربردهاي شناور و نحوه ساخت آن مي پردازيم.

در اين مقاله سعي بر آن شده تا به بررسي تخريبهايي كه پس از ساخت كشتي و در طول مدت استفاده از كشتي در سازه كشتي اتفاق مي افتد پرداخته شود. اين صدمات ناشي از عوامل مختلفي چون عدم بازرسي هاي دقيق در هنگام ساخت، كيفيت نامناسب اتصالات، تصادمات، شرايط نامساعد جوي و ... مي باشد كه در سازه كشتي اتفاق مي افتد و در اين مقاله به بررسي اين سوانح و تا حدودي راههاي پيشگيري پرداخته شده 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.

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.

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.

در قسمت پاشنه شناور ها به علت شكل و هندسه آن جريان پيچيده اي بوجود مي آيد كه معمولا به عنوان ويك (Wake) شناخته مي شود. اي ن منطقه شامل گردابه هاي نامنظم و تصادفي است. با توجه به خصوصيات جريان در ناحيه ويك، توزيع سرعت جريان در پاشنه شناور كه محل قرارگيري پروانه است داراي يك توزيع سه بعدي، غير يكنواخت و وابسته به زمان خواهد بود. در اين تحقيق ابتدا جريان اطراف يك پروانه دريايي به كمك ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) و بر پا يه معادلات متوسط گيري شده ناوير - استوكس در نرم افزار فلوئنت مدلسازي شده است. مشخصات كاركردي پروانه در حالت آب آزاد و جريان ويك بصورت عددي بدست آمده اند. همچنين نتايج بدست آمده با نتايج مدل پروانه آزمايش شده در تونل كاويتاتسيون مقايسه شده كه هم خواني خوبي را نشان مي دهد.

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.