Προβολή πληροφοριών έργου
| Επιστροφή | |
|---|---|
| Κωδικός | 5670 |
| Τίτλος Έργου | Αριθμητική και πειραματική προσομοίωση (καθολικού) λυγισμού υπόγειων αγωγών λόγω υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας |
| MIS | 5005623 |
| Επιστ. Υπεύθυνος | Ντακούλας Παναγιώτης |
| Προϋπ/σμός | 40.347,58 € |
| Τμήμα | Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών |
| Φορέας Χρημ/σης | ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ |
| Αρχή | 2018-04-01 |
| Τέλος | 2020-01-31 |
| Περιγραφή | Ενδεχόμενη αστοχία αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου είναι δυνατόν να επιφέρει καταστροφικές συνέπειες μεγάλης κλίμακας στο περιβάλλον και στην οικονομία. Ο ασφαλής σχεδιασμός τέτοιων αγωγών έχει εξαιρετικά μεγάλη σημασία και υψηλή προτεραιότητα για την Ελλάδα, η οποία διαθέτει αφενός σημαντικές ποσότητες υδρογονανθράκων στο Αιγαίο και Ιόνιο πέλαγος και αφετέρου ένα εξαιρετικό φυσικό περιβάλλον, το οποίο θα πρέπει να προστατευθεί με τον μέγιστο δυνατό τρόπο από οποιαδήποτε ρύπανση. Ιστορικά περιστατικά αστοχίας αγωγών έχουν καταδείξει ότι είναι δυνατόν να προκληθεί ολικός λυγισμός εξαιτίας θερμικής διαστολής. Ενώ κατά το στάδιο της κατασκευής ο αγωγός βρίσκεται στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, κατά την λειτουργία του οι υδρογονάνθρακες μεταφέρονται σε υψηλές θερμοκρασίες (μέχρι 150 C°) και υψηλές πιέσεις με αποτέλεσμα ο αγωγός να διαστέλλεται. Όταν περιορίζεται η δυνατότητα διαστολής, λόγω της αντίστασης τριβής στην διεπιφάνεια εδάφους - αγωγού κατά μήκος της γραμμής μεταφοράς, τότε ο αγωγός αναπτύσσει αξονικές θλιπτικές δυνάμεις. Οι δυνάμεις αυτές, σε συνδυασμό με αρχικές ατέλειες του αγωγού, είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε ολικό λυγισμό, με αποτέλεσμα να αναπτυχθούν μορφές αστοχίας όπως θραύση, κόπωση και τοπικός λυγισμός. Στόχος της παρούσης έρευνας είναι μία καινοτόμος ολιστική διερεύνηση της συμπεριφοράς αγωγών υδρογοναν-θράκων υπό υψηλή πίεση και θερμοκρασία, στην οποία θα λαμβάνεται υπόψη για πρώτη φορά με ρεαλιστικό τρόπο η συμπεριφορά του εδάφους, του αγωγού και της αλληλεπίδρασης εδάφους-αγωγού. Προτείνεται μία ολοκληρωμένη διερεύνηση μέσω προχωρημένης αριθμητικής προσομοίωσης, η οποία βασίζεται σε αριθμητικά προσομοιώματα που θα βαθμονομηθούν με αποτελέσματα από εργαστηριακές πειραματικές μετρήσεις επί φυσικών ομοιωμάτων του συστήματος εδάφους-αγωγού. Η πειραματική έρευνα θα υλοποιηθεί με ένα φυσικό ομοίωμα μέσω ενός κιβωτίου άμμου στην οποία έχει τοποθετηθεί ο αγωγός. Με το πειραματικό πρόγραμμα θα διερευνηθεί: (α) η αντίσταση του εδάφους έναντι της κατακόρυφης κίνησης του αγωγού. (β) η συνολική συμπεριφορά του αγωγού εντός του εδάφους σε καθολικό λυγισμό υπό αξονική θλιπτική δύναμη. Ο αγωγός θα έχει ελαφρά αρχική καμπυλότητα προς τα άνω για πρόκληση λυγισμού υπό θλίψη, ώστε να προσομοιωθεί η ατέλεια που κάθε πραγματικός αγωγός εμφανίζει κατά την τοποθέτηση. Θα διερευνηθεί παραμετρικά η επίδραση (α) της διαμέτρου D του αγωγού, (β) του πάχους t του αγωγού, (γ) του βάθους κάλυψης Η, (δ) των εδαφικών ιδιοτήτων και (ε) της αρχικής ατέλειας του αγωγού. Η προχωρημένη μη γραμμική αριθμητική ανάλυση θα περιλαμβάνει εύρωστα τρισδιάστατα αριθμητικά μοντέλα (Abaqus), τα οποία θα μπορούν να προσομοιώνουν την θερμομηχανική συμπεριφορά του χαλύβδινου αγωγού, του περιβάλλοντος εδάφους, και της αλληλεπίδρασης εδάφους-αγωγού. Για την προσομοίωση του χαλύβδινου αγωγού θα χρησιμοποιηθεί το μοντέλο Von Mises, ενώ για το έδαφος θα χρησιμοποιηθούν: (α) το ελαστοπλαστικό προσομοίωμα Mohr-Coulomb. (β) το προχωρημένο ελαστοπλαστικό προσομοίωμα Lade, το οποίο επιτρέπει ρεαλιστική προσομοίωση της σχέσης τάσης-παραμόρφωσης, των ογκομετρικών παραμορφώσεων (διασταλτικότητα) και την εξάρτηση της δυσκαμψίας από την εντατική κατάσταση. Η παραμετρική ανάλυση περιλαμβάνει την επίδραση των παραμέτρων του αγωγού (αντοχή χάλυβα, λόγος διαμέτρου-πάχους, βάθος τοποθέτησης, ατέλειες αγωγού, εσωτερική πίεση) και του εδάφους (σχετική πυκνότητα, γωνία διατμητικής αντοχής, μέτρο ελαστικότητας και γωνία διασταλτικότητας). Η προτεινόμενη έρευνα θα επιτρέψει μία βαθύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς του συστήματος εδάφους-αγωγού υπό συνθήκες λυγισμού και θα προτείνει απλουστευμένες μεθόδους ανάλυσης για τον πρακτικό σχεδιασμό αγωγών. |
| Περατωθέν | 0 |
| ΕΠΕΑΕΚ | 0 |
| Τελική Εκθεση | |
| Αρ.Συνεδρίασης | 8/18 |
| Ημερ/νία Ενταξης | |
| Κωδ.Ενταξης | |
| Ετος Περάτωσης | 2024 |
| Είδος Έργου | ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ |
| Επιχ.Πρόγρ. | ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗ |
| Ταμείο | ΕΚΤ |
| Τύπος Έρευνας | ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ |
| Προέλευση | ΕΣΠΑ (2014-2020) |
| Φορείς | ΥΠΟΥΡΓΕΙΑ |