Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Μελέτη της τρωτότητας αγωγών φυσικού αερίου υπό αξονική εδαφική μετατόπιση λόγω κατολισθήσεων

Chatzidakis Dionysios

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/8A6CB534-4977-4188-BD72-1B4E2C0FFDB5
Έτος 2015
Τύπος Μεταπτυχιακή Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Οι υδρογονάνθρακες αποτελούν, αναμφισβήτητα, την πηγή ενέργειας του 21ου αιώνα. Εξάγονται από κοιλότητες μέσα στο έδαφος –τα κοιτάσματα υδρογονανθράκων- και μεταφέρονται στα κέντρα κατανάλωσης με διάφορους τρόπους, ένας εκ των οποίων είναι και οι αγωγοί. Το φυσικό αέριο είναι μία ενεργειακή πηγή που ανήκει στους υδρογονάνθρακες και η μεταφορά του μέσω αγωγών μπορεί να γίνει για χιλιάδες χιλιόμετρα διατηρώντας το σε αέρια κατάσταση. Με αυτόν τον τρόπο είναι έτοιμο προς κατανάλωση χωρίς να απαιτείται κάποια επεξεργασία μετά την μεταφορά του μέσω των αγωγών. Στην ευρύτερη περιοχή της Ευρώπης και της Ανατολικής Μεσογείου υπάρχουν ή βρίσκονται υπό σχεδιασμό πάρα πολλοί αγωγοί φυσικού αερίου, προκαλώντας έντονες γεωπολιτικές συγκρούσεις μεταξύ κρατών αλλά και εταιρειών.Από τα παραπάνω συμπεραίνεται ότι οι αγωγοί φυσικού αερίου αποτελούν τεχνικά έργα μεγάλης σπουδαιότητας και ότι μία πιθανή αστοχία κατά τη λειτουργία τους είναι ικανή να προκαλέσει ανυπολόγιστες ζημιές στην κοινωνία, στην οικονομία και στο περιβάλλον. Ένας από τους μεγαλύτερους κινδύνους που καλούνται να αντιμετωπίσουν τα λεγόμενα και δίκτυα κοινής ωφέλειας (lifelines) όπως είναι αυτά των αγωγών φυσικού αερίου είναι ο σεισμικός και ειδικά οι μόνιμες εδαφικές μετακινήσεις (Permanent Ground Displacement – PGD) που μπορούν να προκληθούν μέσω αυτού λόγω κατολισθήσεων, μετακίνησης ρήγματος ή ρευστοποίησης. Η ανάγκη αντιμετώπισης του κινδύνου αυτού οδήγησε, τις τελευταίες δεκαετίες, στην ανάπτυξη διεθνών και εθνικών κανονισμών για τον αντισεισμικό σχεδιασμό αγωγών φυσικού αερίου, όπως για παράδειγμα το πρότυπο ISO, ο Ευρωκώδικας 8 και ο American Lifelines Alliance (ALA).Προφανώς, η πιο ασφαλής μέθοδος για την αποφυγή της καταπόνησης λόγω ένονων σεισμικών εδαφικών μετακινήσεων είναι η παράκαμψη των κρίσιμων περιοχών. Παρόλα αυτά, η επιλογή αυτή δεν είναι πάντοτε δυνατή και βέβαια συνήθως είναι τεχνο-οικονομικά ασύμφορη, οπότε άλλες μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν είναι η ενίσχυση του εδάφους, η χρήση καλύτερου υλικού για τον αγωγού, κ.α.Η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων (FEM) αποτελεί ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για την προσομοίωση αγωγών που υπόκεινται σε καταπόνηση λόγω μόνιμων εδαφικών μετακινήσεων, καθώς και για την διερεύνηση πιθανών εναλλακτικών λύσεων για την αποφυγή της αστοχίας τους όταν η παράκαμψη μιας κρίσιμης περιοχής δεν είναι δυνατή. Ο κανονισμός ALA παρέχει την απαιτούμενη μεθοδολογία για μία τέτοια διαδικασία. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η προσομοίωση αγωγού φυσικού αερίου που καταπονείται από κατολίσθηση παράλληλα στον άξονά του. Ο αγωγός θεωρείται θαμμένος σε χερσαίο πρανές απείρου και πεπερασμένου μήκους για διάφορες γωνίες κλίσης, ιδιότητες υλικών, εσωτερικές πιέσεις και λόγους διαμέτρου προς πάχους διατομής. Επιπλέον, διερευνάται η συμπεριφορά αγωγού με σιγμοειδή καμπύλωση σε διάφορες θέσεις κατά μήκος της ζώνης κατολίσθησης η οποία προτείνεται ως μέτρο αντιμετώπισης έναντι του παραπάνω κινδύνου.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά