به‌کارگیری ساختارهای متخلخل برای حفاظت خط‏ لوله در مقابل ضربه قوچ

هدفاین پژوهش‌ بررسی امکان حفاظت بخش‌هایی از خط لوله در مقابل ضربه قوچ بود که با ایجاد ساختارهای متخلخل در مسیر خط لوله انجام شد و برای انجام آن از موج‌شکن‌های متخلخل که برای حفاظت سواحل ایجاد می‌شود، الهام گرفته شد. از این رو در یک سامانه آزمایشگاهی که در آن خط لوله توسط یک پمپ تغذیه می‌شد و توسط شیری در بالادست امکان ایجاد ضربه قوچ وجود داشت، ساختارهای متخلخلی تعبیه شد. این ساختارهای متخلخل همگن توسط ذرات کاملاً کروی با قطرهای متفاوت، سنگدانه‏های تیزگوشه با قطرهای متفاوت و در طول‏های متفاوت ایجاد شد و در خط لوله تحت شرایط وقوع ضربه قوچ مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشینه فشار در سیکل اول ضربه قوچ، در پایین‏دست ساختار متخلخل به مقدار 0.95 تا 0.6 از مقدار متناظر در بالادست ساختار متخلخل کمتر است؛ اما در سایر سیکل‏ها فشار بالادست و پایین‏دست بسیار به هم نزدیک است. به‌طور کلی نمی‏توان گفت که یک ساختار متخلخل نواحی پایین‏دست خود را در مقابل امواج فشاری ضربه قوچ حفاظت می‏کند اما نوسانات فشاری در یک لوله حاوی ساختار متخلخل کمتر از نوسانات فشار در یک لوله با مسیر کاملاً باز در دبی مشابه است. این مسئله در بالادست و پایین‏دست ساختار متخلخل صادق است. مطابق نتایج، دلیل آن کاهش سرعت انتشار موج فشاری بر اثر وجود ساختار متخلخل تشخیص داده شد. نتایج نشان می‌دهد که ساختارهای متخلخل می‌توانند در شرایط خاص برای کنترل نوسانات فشار در خطوط لوله به‌کار برده شوند و پیشنهاد می‌شود در تحقیقات آینده، اجرای عملیاتی آن بررسی شود.