به‌كارگيري ساختارهاي متخلخل براي حفاظت خط‏ لوله در مقابل ضربه قوچ

هدفاين پژوهش‌ بررسي امكان حفاظت بخش‌هايي از خط لوله در مقابل ضربه قوچ بود كه با ايجاد ساختارهاي متخلخل در مسير خط لوله انجام شد و براي انجام آن از موج‌شكن‌هاي متخلخل كه براي حفاظت سواحل ايجاد مي‌شود، الهام گرفته شد. از اين رو در يك سامانه آزمايشگاهي كه در آن خط لوله توسط يك پمپ تغذيه مي‌شد و توسط شيري در بالادست امكان ايجاد ضربه قوچ وجود داشت، ساختارهاي متخلخلي تعبيه شد. اين ساختارهاي متخلخل همگن توسط ذرات كاملاً كروي با قطرهاي متفاوت، سنگدانه‏هاي تيزگوشه با قطرهاي متفاوت و در طول‏هاي متفاوت ايجاد شد و در خط لوله تحت شرايط وقوع ضربه قوچ مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج نشان داد كه بيشينه فشار در سيكل اول ضربه قوچ، در پايين‏دست ساختار متخلخل به مقدار 0.95 تا 0.6 از مقدار متناظر در بالادست ساختار متخلخل كمتر است؛ اما در ساير سيكل‏ها فشار بالادست و پايين‏دست بسيار به هم نزديك است. به‌طور كلي نمي‏توان گفت كه يك ساختار متخلخل نواحي پايين‏دست خود را در مقابل امواج فشاري ضربه قوچ حفاظت مي‏كند اما نوسانات فشاري در يك لوله حاوي ساختار متخلخل كمتر از نوسانات فشار در يك لوله با مسير كاملاً باز در دبي مشابه است. اين مسئله در بالادست و پايين‏دست ساختار متخلخل صادق است. مطابق نتايج، دليل آن كاهش سرعت انتشار موج فشاري بر اثر وجود ساختار متخلخل تشخيص داده شد. نتايج نشان مي‌دهد كه ساختارهاي متخلخل مي‌توانند در شرايط خاص براي كنترل نوسانات فشار در خطوط لوله به‌كار برده شوند و پيشنهاد مي‌شود در تحقيقات آينده، اجراي عملياتي آن بررسي شود.