Fritspændsanalyser af en Offshore Rørledning

Student thesis: Master thesis (including HD thesis)

  • Peres Akrawi Hartvig
  • Kristian Ruby
4. term, Structural and Civil Engineering, Master (Master Programme)
Dette projekt omhandler numerisk modellering af dynamiske problemstillinger med udgangspunkt i fritspændsanalyser af en offshore rørledning i det danske område af Nordsøen. Fritspændsanalyserne er tværfaglige og projektet indeholder tre fagområder: konstruktion, hydrodynamik og geoteknik. Hydrodynamiske lastmodeller, der inkluderer tidsvarierende kraftkoefficienter og wake-effekt er undersøgt og sammenlignet med den konventionelle Morison Model. Implementering af hydrodynamisk dæmpning er inddraget i lastmodellerne som en feedback lastmodel. Empirisk lastmodellering af hvirvel lock-in er også inddraget i projektet. Jorden omkring rørledningen er i den numeriske modellering beskrevet som fjedre efter princippet for en Winkler-model. De analytiske fjedre er blevet vurderet i forhold til stivheden beregnet i en numerisk 2D kontinuummodel. Transmitterende randbetingelser for rør og jord er blevet udviklet og implementeret i Winkler-modellen. Udmattelse i jorden som konsekvens af cyklisk belastning af jorden omkring rørledningen er blevet vurderet kvalitativt. De konstruktionsmæssige problemstillinger har primært fokus på udmattelse af rørledningen som konsekvens af den dynamiske påvirkning af fritspændet. Søjleinstabilitet er også inddraget i projektet for at vurdere denne problemstilling i forhold til udmattelse. Et parameterstudie er blevet foretaget for et enkeltspænd for at få overblik over de styrende parametre for det dynamiske respons og udmattelse af rørledningen. Herunder er forskellen i udmattelseskonsekvensen ved at benytte laster fra regelmæssige og uregelmæssige bølger blevet analyseret. Analyse af flerspænd er inddraget med fokus på de dynamiske konsekvenser der opstår når to nærliggende fritspænd interagerer.
LanguageEnglish
Publication date2008
Number of pages303
Publishing institutionAalborg Universitet
ID: 14465393