تأثير امواج و جريانهاي دريائي بر رفتار خستگي اتصالات لوله اي سكوي ثابت

امروزه با توجه به گسترش نيازهاي بشر به منابع انرژي مختلف، بهره برداري از منابع هيدروكربني موجود در فلات قاره درياها، بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. براي اين منظور انواع مختلف سكوهاي دريائي طراحي و مورد استفاده قرار مي گيرند. يكي از انواع متداول اين سكوها، سكوهاي ثابت شابلوني ( Jacket platforms ) مي باشند كه از المانهاي لوله اي ساخته مي شوندطراحي اين سازه ها در چند دهه اخير مورد مطالعه قرار گرفته و آئين نامه هاي طراحي مختلف از قبيل 1] API ] و 2 ] DNV ] و غيره براي اين منظور تدوين گرديده است. در چند سال اخير ، آناليز و طراحي خستگي اتصالات لوله اي اين سازه ها مورد توجه فراوان محققان قرار گرفته است، چرا كه طراحي مطمئن يك سكوي فولادي، نهايتا به استحكام كافي اتصالات بين المانهاي لوله اي آن بستگي خواهد داشت. در حال حاضر، مهمترين عامل بوجود آمدن گسيختگي در سازه هاي دريائي، بوجود آمدن خستگي همراه با خوردگي در اتصالات مذكور است. عامل بوجود آمدن خستگي، توسعه تدريجي نواقص موجود در فلز بر اثر بارهاي نوساني وارد بر آن ناشي از امواج دريا مي باشد. البته نيروهاي ديگري از قبيل نيروهاي وارده در طول انتقال و نصب و ...، نيز باعث خستگي سازه م يشوند، اما خستگي ناشي از امواج از اهميت فراواني برخوردار است.اين مقاله به بررسي رفتار خستگي اتصالات لوله اي يك سكوي ثابت شابلوني واقع در آبهاي خليج فارس مي پردازد.بدين منظور، سكوي مذكور، بر اثر بارهاي ناشي از امواج و جريانهاي دريائي، توسط نرم افزار ANSYS ، مورد تحليل ديناميكي قرار گرفته است. با انجام اين تحليل ديناميكي و بدست آوردن الگو هاي بارگذاري در اتصالات، تحليل خستگي اتصال بحراني سكو براي بدست آوردن ضريب كاربري ( usage factor ) و عمر خستگي اتصال ( fatigue life ) انجام گرديده است. همچنين در اين تحليل هاي انجام شده، درصد تاثير هر يك از نيروهاي محوري، لنگرهاي خمشي درون صفحه اي و برون صفحه اي داخل اعضا، در خستگي اتصال مورد نظر، بررسي گرديده است. نتايج تحليلهاي خستگي بر اساس ملاكهاي ارائه شده توسط دو آئين نامه DNV و API مورد ارزيابي قرار گرفته و با هم مقايسه گرديده است