تحلیل سکوهای دریایی در حالت آب اندازی
چکیده
سکوهای دریایی به منظور استحصال نفت و گاز احداث می شوند. با توجه به نفت خیز بودن کشور ایران و وجود سکوهای متعدد دریایی در منطقه خلیج فارس، مطالعه رفتار این نوع از سازه ها دارای اهمیت زیادی می باشد. بنابراین انجام مطالعات تحلیلی و طراحی بهینه آن ها موضوع بسیار مهم و قابل تأملی است. استفاده از سکوهای ثابت فلزی نوع شابلونی که معمولاً در محل آب های با عمق کم اقتصادی می باشد، در خلیج فارس مرسوم می باشند. سکوهای ثابت فلزی از سه قسمت اصلی پایه، عرشه و شمع های عمیق به عنوان نگهدارنده تشکیل شده اند. روش های مختلفی برای نصب این سکوها که در ساحل ساخته می شوند و جهت نصب به دریا حمل می شوند، وجود دارد. در مواقعی که سکو وزن بالایی داشته باشد و جرثقیل با ظرفیت بالا در دسترس نباشد، برای نصب سکو از روش آب اندازی استفاده می گردد. لذا یکی از مراحل مهم در طراحی و اجرای سکو های دریایی بررسی شرایط سکو در حالت آب اندازی میباشد بطوری که با انتخاب شرایط مناسب به آب اندازی، وزن سکو را می توان به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش داد. در این پژوهش، در یک تحلیل پارامتری و با استفاده از نرم افزار تخصصی sacs، عوامل موثر در ایمنی و مقدار نیروهای اعمال شده بر سکو های شابلونی در حین آب اندازی مورد بررسی قرار می گیرند. بدین منظور دو مولفه ی اصلی حداقل فاصله سکو تا کف دریا در حین آب اندازی و حداکثر نیروی توزیع شده در سکو برای دو سکوی نفتی شابلونی با ارتفاع 81 و 75 متر، نصب شده در خلیج فارس متاثر از تغییر زاویه ی چرخش، آبخور بارج، اصطکاک جنبشی بین سکو و بارج، میزان شناوری، تاثیر جریان های دریایی و شکل هندسی مورد تحلیل قرارگرفته است. از مطالعه ی انجام شده بر تاثیر عوامل مذکور می توان نتیجه گرفت که پارامترهای زاویه چرخش اولیه بارج، مخازن شناوری و آبخور بارج به ترتیب بر روی نیروی اعمال شده به سکو در حالت آب اندازی تاثیر بیشتری دارند. فاصله ایمن سکو و بستر دریا به میزان مخازن شناوری وابسته بوده و در بسیاری از موارد مولفه تعیین کننده ای نیست. اصطکاک بین سکو و بارج و جریان های دریایی تاثیر گذار بر ایمنی عملیات هستند و ضروری است کنترل های فنی در یک عملیات جهت ایمنی سکو و بارج انجام گیرد. به طور کلی، اجرای کنترل شده و بهینه مرحله آب اندازی و اصلاح پارامترهای موثر بر آن علی الخصوص زاویه چرخش و شناوری، باعث طراحی بهینه و اقتصادی آن می گردد، به طوری که با در نظر گرفتن تمام شرایط بهینه پارامترهای مذکور نیروی اعمال شده به سکو در نمونه های مورد مطالعه در زمان شیرجه به مقدار قابل ملاحظه ای تا 20 درصد و وزن سکو تا 4 درصد کاهش می یابد.