Deniz boru hatlarının değişik tasarım tipleri ve dinamik modellemesi

Deniz ortamında askıda, tabana serbest oturan ve zemine gömülü boru hatlarının dinamik analizi yapılarak elde edilen sonuçlar arasında maksimum deplasmanlar bakımından bir karşılaştırma yapılmıştır. Yapılan bu analizle dış etkenler bağlamında en uygun tasarım seçeneğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deniz boru hatları deniz tabanının dalgalı ve kırıklı olması durumunda veya taban derinliğinin büyük olması durumunda askıda tasarlanabilir. Askıdaki boru hatları belirli aralıklarla mesnetlenerek boru üzerindeki yükler zemine zemine aktarılır. Deniz taban durumunun düzgün olması durumunda boru hattı tabana serbest oturan şekilde tasarlanabilir. Bu şekilde döşenen boru elastik zemine oturan boru problemi mantığıyla çözülebilir. Bir diğer tasarım yöntemi olan zemine gömülü borular ise deniz ortamında boru hattına zarar verecek veya boru hattının stabilitesini etkiyecek dış etkenlerden korunmak amaçlı yapılan tasarımlardır. Yapılan bu çalışma altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konu hakkında giriş bilgisi verilmiş tasarım tiplerinden bahsedilmiştir. İkinci bölümde deniz ortamında boru hatlarına etkiyen dalda kuvvetlerinin hesap edildiği denklemlerden bahsedilmiş, sığ, orta ve derin sularda kullanılacak dalga hız ve ivme kuvvetlerinin veren bağıntılardan ve bunlardan elde edilen hidrodinamik kuvvetleri hesaplayan denklemlerden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde ise dinamik çözümde kullandığımız yöntem olan genelleştirilmiş tek serbestlik dereceli sistemden bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde boru hattının stabilite hesabında kullanılacak olan kuvvetler, kuvvetleri veren bağıntılar ve bu kuvvetlerin maksimum veya minimum alabileceği eşik değerlerin hesap yöntemi gösterilmiştir. Beşinci bölümde ilk dört bölümde bahsedilen konuların pekiştirilmesi için üç ayrı tipte deniz boru hattı tasarlanmış, Genelleştirilmiş Tek Serbestlik Dereceli Sistem (TSDS) ve yapısal analiz programı ile elde edilen sonuçların uyumluluğu gösterilmiştir. Sonuçların uyumluluğundan sonra sistemin TSDS ile yapmış olduğu DeplasmanZaman grafiğinin denklemi eğri uydurma metodu ile belirlenerek sistemin konum ve zamanla değişen deplasman denklemi elde edilmiştir. 6. Bölümde ise farklı tipte tasarlanan boru hatlarının deplasmanları karşılaştırılmış ve tasarım tiplerinde karşılaşılan sorunlar veya faydalar hakkında kısa tespitlerde bulunulmuştur. Tasarımlarda zemine gömülü boru hattının en az deplasman yaptığı ve askıda boru hattının da en fazla deplasman yaptığı tespit edilmiştir. Deniz tabanına kısmen oturan boru hattı elastik zemininde katkısıyla deplasmanı askıdaki boru hattına oranla daha az değerde çıkmaktadır. Yanal deplasman olarak da askıdaki boru hatlarının en fazla deplasman değeri verdiği belirlenmiştir. Zemine gömülü boru hatlarında yanal dış kuvvet dikkate alınmadığı için deplasman yoktur.Anahtar Kelimeler; Deniz Boru Hattı, Dalga Kuvvetleri, Tek Serbestlik Dereceli Sistem, , Stabilite Analizi, Deniz-Boru-Zemin Etkileşimi