İTÜDERGİSİ/d, Cilt 7, Sayı 3 (2008)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Derin suda düşey asılı duran bir boru hattının dinamik analizi

İsmail YALÇIN, L. Macit SÜKAN

Özet


 

Bu çalışmada, rayserin yatay hareketi incelenmektedir. Rayser, platform veya teknede bulunan gerdirici aygıtı ile gerilmekte olan düşey asılı duran bir kiriştir. Bu kiriş; dalgalar, akıntı ve yüzen platform veya tekne hareketi ile zorlanmaktadır. Dördüncü mertebeden kısmi türevli hareket denklemi, Euler kiriş-kolon teorisi gözönüne alınarak, varyasyonel bir yöntem kullanılarak elde edilmiştir. Hidrodinamik kuvvetler, Morison Denklemi'nin düzeltilmiş bir şekli kullanılarak değerlendirilmektedir.  Bu denklem ampirik olmasına rağmen, rayser gibi hidrodinamik geçirgen açık deniz yapılarının dizaynında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Lineer dalga teorisi, su parçacığının kinematiğinde kullanılmaktadır. Daha sonra, uzun rayserin statik ve dinamik analizi yapılmaktadır. Her iki analizde de, yönetici hareket denklemi Bessel diferansiyel denklemine dönüştürülerek çözüm aranmaktadır. Statik analizde kritik efektif boyuna kuvvet ve bu kuvvetin yeri de hesaplanmaktadır. Derin su analizinde, hidrodinamik kuvvetler dalga boyunun yarısı kadar bir derinlikten itibaren kayboldukları için, dalganın direnç ve atalet kuvvetleri gözönüne alınmamış, onun yerine yüzeyde dalgadan kaynaklanan surge hareketinin genliği sınır şartı olarak kullanılmıştır. Hazırlanan bilgisayar programlarının doğruluğu, statik ve dinamik analizler için kullanılan örnek veriler işlenerek karşılaştırmalı olarak gösterilmektedir. Daha sonra, Amerikan Petrol Enstitüsü’nün bültenindeki 1500 ft (457.2 m) su derinlikli konvansiyonel rayser incelenmiştir. Statik analizde API 1500-0-1, dinamik analizde API 1500-20-1-D olarak adlandırılan bu rayserin verileri kullanılarak bulunan sonuçlar, enstitünün test için sunduğu, dokuz bağımsız araştırmacı tarafından elde edilmiş birleşik sonuçların ortalaması ile karşılaştırılmıştır. Bulunan sonuçların bu sonuçlar ile uyumlu oldukları görülmektedir.

 

Anahtar Kelimeler: Konvansiyonel rayserin yatay hareketi, Bessel diferansiyel denklemi, kritik efektif boyuna kuvvet, API 1500-20-1-D rayseri.

 


Tam Metin: PDF