Derin Deniz Yumuşak Killerinin Boru-Zemin Etkileşim Çalışmaları İçin İstatistiksel Analiz


Özkul Birgören Z. H.

Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği 17. Ulusal Konferansı, İstanbul, Türkiye, 26 - 28 Eylül 2018, cilt.2, ss.385-396

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Cilt numarası: 2
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.385-396

Özet

Derin denize döşenen yüksek basınç, yüksek ısı (HPHT) petrol ve gaz boru hatları genleşme ve daralma döngülerine bağlı olarak işletim süreleri boyunca ciddi düzeyde gerilme ve ötelenmeye maruz kalırlar. Boru hattının ömür boyu bütünselliğini sağlayabilmesi için boru-zemin arasındaki etkileşimin doğru tahmin edilmesi büyük önem arz eder. Tahmindeki belirsizliğin önemli bir kısmı hat boyunca zeminde görülebilen yapısal farklılıklar ve değişik yük koşulları altında mobilize edilen farklı direnç seviyelerinden kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada Meksika Körfezinden üç saha çalışması incelenmiştir. Yumuşak killerden oluşan deniz tabanının ilk yarım metresinden toplanan kutu karot numuneleri üzerinde yapılan deney verileri derlenmiştir. Deney verilerinden örselenmemiş kesme mukavemeti (sahada ve laboratuvarda ölçülen minivane değerleri), yoğrulmuş kesme mukavemeti ve standart zemin endeks parametreleri (su muhtevasi, plastisite, batık birim ağırlığı) incelenmiştir. Verilerin standart sapmalarının yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Zemin endeksi parametreleri ve derinlik arasında doğrusal regresyon analizleri yapılmış ve zemin parametreleri arasında korelasyon katsayıları bulunmuştur. Sonuçlar veriler arasında yüksek korelasyonlar olduğunu göstermektedir. Çalışmada bu durumun tipik boru-zemin etkileşimi hesaplarında yol açtığı etki incelenip ilgili değerlendirmeler de sunulmaktadır. İncelenen veri tabanı 38 kutu karot numunesinden oluşup 200’ün üzerinde örselenmemiş kesme mukavemeti, 150’nin üzerinde yoğrulmuş kesme mukavemeti, 200’ün üzerinde su muhtevası, 120’nin üzerinde plastisite değeri içermektedir.

High pressure, high temperature (HPHT) oil and gas pipelines installed subsea are subjected to stresses and movement resulting from the expansion and contraction cycles experienced during operation. Accurate prediction of the pipe-soil interaction is important for ensuring life-long integrity.  A large part of the uncertainty involved is associated with the variability of the soil along the pipeline route and its resistance under different loading conditions. This study defines the variability of the top half-meter of clay for three project sites in the Gulf of Mexico.  Undrained shear strength data (from laboratory and field minivane tests), and standard soil index parameters (water content, plasticity, submerged unit weight) obtained from box core samples are compiled and evaluated. Linear regression analyses are made between soil properties and depth and correlation coefficients between the various soil parameters are calculated. It is observed that there are considerably high standard deviations. Results indicate high correlation between some parameters. The implications of regression lines and the variability on typical pipe-soil interaction studies are discussed. The database includes 38 box cores with over 200 undisturbed shear strength, over 150 remolded shear strength, over 200 water content and over 120 plasticity test data.