تاثیر زاویه، ارتفاع پایه نگهدارنده و قطر خطوط لوله بر حداکثر گودال آبشستگی

آبشستگی زیر لوله‌های انتقال گاز، نفت و آب خطر خمیدگی لوله و شکستن آن را به دنبال دارد. این پدیده می‌تواند به محیط زیست و صنعت نفت و گاز آسیب‌های فراوانی وارد کند. در ایﻦ پژوهش تاثیر تغییرات قطر، فاصله از کف و زاویه قرارگیری لوله‌های انتقال بر میزان کاهش عمق آبشستگی زیر لوله‌های مستغرق در بستر رسوبات چسبنده بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزﻣﺎیﺶﻫﺎ برای ﺣﺎﻟﺖ آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ زیﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺎ زاویﻪ ﺑﺮﺧﻮرد صفر، 15 و 30 درﺟﻪ و در 3 ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ روی ﺑﺴﺘﺮ، ﻓﺎﺻﻠﻪ d/2 و d/4 از ﺑﺴﺘﺮ انجام شد. همچنین، در اﻧﺠﺎم آزﻣﺎیﺶﻫﺎ از سه قطر 10، 20 و 40 میلی‌متر اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺘﺎیﺞ این مطالعه ﻧﺸﺎن داد، زاویﻪ ﺑﺮﺧﻮرد ﺟﺮیﺎن روی ﻣﮑﺎن ﻗﺮارﮔﯿﺮی ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ ﻋﻤﻖ آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ و ﻧﺤﻮه ﻋﻤﻠﮑﺮد ﮔﺮداﺑﻪﻫﺎ ﻣﺆﺛﺮ است، به‌طوری که با افزایش زاویه، عمق آبشستگی زیر خط لوله کاهش می‌یابد و به ازای افزایش ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﯿﻦ ﻟﻮﻟﻪ و ﺑﺴﺘﺮ، میزان آبشستگی به‌صورت معنی داری تا میزان 18 درصد، کاهش ﭘﯿﺪا ﮐﻨﺪ، میزان آﺑﺸﺴﺘﮕﯽ زیﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﮐﻤﺘﺮ ﻣﯽﺷﻮد. همچنین مشاهده شد که قطر لوله بر میزان عمق آبشستگی تاثیر دارد و بدلیل تاثیر روی جریان به سمت پایین و جریان‌های گردابی، هرچه قطر لوله افزایش یابد، عمق آبشستگی نیز افزایش می‌یابد. درنهایت با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی حداکثر میزان آبشستگی لوله، رابطه‌ای بر پایه رگرسیون غیر خطی برای تخمین حداکثر میزان آبشستگی ارائه شد

effect of angle, height of support and pipe line diameter size on scour hole

scouring holes under the oil, gas, and water pipelines threaten their stability by bending and demolishing. this phenomenon can cause damage to the environment and the oil and gas industry. the present study investigated the effect of the pipe diameter, the height of support, and the angle of the pipeline with flow direction by applying the experimental aspects to the cohesive sediments. the experiments were carried out by considering three angles of deviation as zero,15, and 30 degree based on the flow direction. three opening gaps were considered through the experiments based on the pipe height as 0, d/2, and d/4 from the sand bed. furthermore, three pipe diameters were employed to investigate the effect of diameter size. the results indicated that by increasing the angle of deviation, the height of scour hole decreased significantly, however, the raising the opening gap between pipe and bed increased the sediment deposition and it causes the height of scour hole is decreased consequently which was constituted approximately 18 percent. moreover, the pipe diameter affects the scour hole formation and its effect on a downward jet and horseshoe vortexes and the result indicate by increasing the piper diameter the scour hole is increased based on its effect on the flow configuration. finally, based on the experimental data, an equation was estimated to predict the scour depth by employing the non linear regression technique.