مطالعه وقوع شکست خوردگی در رایزرهای دریایی

در این مطالعه رفتار دینامیکی رایزرهای دریایی در یک سکوی نیمه شناور در آب های عمیق و تحت اثر نیروهای محیطی و سازه ای مدلسازی شده و تنش های ناشی از خمش و فشار درونی رایزر در دیواره تخمین زده می شود. به منظور استخراج معادلات حاکم بر حرکت رایزر از نظریه اولر برنولی استفاده شده و در تخمین نیروهای وارد بر رایزر، از تئوری امواج دامنه کوتاه و روابط اصلاح شده موریسون استفاده می شود. سپس جابجایی هر مقطع از رایزر و خمش ناشی از آن محاسبه شده و با استفاده از تاریخچه بارگذاری، انباشت آسیب خستگی در هر مقطع از رایزر و عمر خستگی در طول رایزر محاسبه می شود. از آنجا که رایزرها در معرض دو محیط خورنده آب دریا و نیز نفت حاوی سولفید هیدروژن (نفت ترش) قرار دارند، حضور یک ترک اولیه می تواند اثرات مخربی داشته باشد. بر این اساس با در نظر گرفتن یک ترک اولیه، عمر شکست در طول رایزر و در حضور سیال خورنده تخمین زده شده و در نهایت اثر حضور عامل خورنده آب دریا و نیز سولفید هیدروژن بر رشد ترک و عمر شکست رایزر مطالعه می شود. به منظور مطالعه اثر محیط خورنده از نتایج تجربی منتشر شده در مقالات استفاده شده است. همچنین برای حل معادلات حاکم بر دینامیک رایزر از روش های عددی رانج کاتا و تفاضل محدود استفاده شده است.