بررسی توسعه زمانی آبشستگی اطراف خطوط لوله با بهینهیابی موقعیت نصب پیگیبکلاین
نویسندگان
doi
10.22055/jise.2017.18834.1361چکیده
حفاظت از خطوط لوله انتقال َآب- فاضلاب و یا مواد سوختی، روی بستر فرسایشی دریا و رودخانه ها در برابر عواملی چون خمش، لغزش و حتی شکستگی از مسائل مهم و پرهزینه در مهندسی دریا بحساب می آید. مشاهدات عینی نشان داد، خطوط لوله که بر بستر فرسایشی دریا و رودخانه ها قرار گرفته، در اثر آبشستگی موضعی ایجاد شده، دچار دفن طبیعی (خود دفنی لوله) در بستر رسوبی می شود. اما در شرایط طبیعی فرآیند دفن با سرعت کمی اتفاق می افتد. از اینرو با نصب زائده ای روی خطوط لوله، سعی در افزایش سطح مقطع عمود بر جریان (ایجاد تغییرات الگوی جریان در اطراف خط لوله) و نهایتاً وقوع فرسایش در سرعت های محیطی کمتر و با شدت بیشتر می باشد. مطالعات پیشین نشان می دهد که نصب باله در بالای خط لوله، سبب افزایش مقدار فرسایش در اطراف لوله می شود. کاربرد پیگیبک لاین ( Piggyback line ) نصب شده با شکل مقطع و زوایای متفاوت، روی خطوط لوله اصلی می تواند تفاوت عمده ای با تحقیقات انجام شده قبلی داشته باشد. در پژوهش حاضر، به روش پای-باکینگهام ( Pi-Bukingham ) تمامی متغیرهای تأثیرگذار بر ابعاد آبشستگی موضعی زیر خطوط لوله، تحلیل ابعادی شده است. و تأثیر پارامترهای بدون بعد بدست آمده مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی حاکی از آن است که، آبشستگی لوله به همراه پبگببک لاین تا 2 برابر نسبت به لوله ساده افزایش یافته است. پیگیبک لاین با شکل مقطع مثلثی، برای افزایش مقدار عمق حداکثر آبشستگی در زاویه نصب منفی 135 درجه، دارای بهترین عملکرد بوده است. و در بستر ریزدانه بطور میانگین تا 4 برابر و در بستر درشت دانه بطور میانگین تا 6 برابر عمق آبشستگی را نسبت به حالت لوله ساده افزایش می دهد.