تأثیر حرارت بر روی ویژگی‌های مقاومت سنگ نمک در مقیاس آزمایشگاهی، مطالعه موردی معدن نمک قائم، گرمسار
چکیده
سنگ نمک به دلیل مزیت خواص فیزیکی و مکانیکی خاص خود، میزبانی ایدهآل برای ذخیره نفت و گاز، و دفن زباله به شمارمی آید به‌ویژه پسماندهای هستهای که تا مدتها همچنان حرارت تولید میکنند. خواص مکانیکی سنگ نمک در شرایط ذخیره‌ای به دما وابسته است. بر همین اساس مطالعۀ خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ نمک در دماهای مختلف، برای ارزیابی رفتار مکانیکی و ایمنی کاربرد آن ضروری است. در این مقاله تأثیر دما بر روی ویژگی‌های مقاومتی سنگ نمک معدن قائم گرمسار در استان سمنان بررسی شده است. برای دست‌یابی به این هدف، مجموعهای از آزمایشهای مقاومت فشاری تک‌محوری در بازه دمایی 25 تا 200 درجه سانتی‌گراد انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که مقاومت فشاری تک‌محوری نمونه‌ها در بازه دمایی 25 تا 100 درجه کاهش مییابد، اما در بازه 100 تا 200 درجه افزایش می یابد. همچنین اندازه‌گیری کرنش‌ها نشان می‌دهد که مدول الاستیسیته و نسبت پواسون با افزایش دما کاهش و خاصیت پلاستیک نمک به‌تدریج افزایش مییابد.
مراجع
کشاورز صفیئی م، گنجویان م ع، کاوسی م ع، بحرودی ع (۱۳۹۰). مدل سازی سه بعدی ساختار نمکی مدفون نصرآباد کاشان جهت امکان سنجی ذخیره سازی گاز طبیعی، دو فصلنامه نمک، سال یکم شماره ۳.
سلسبيلي م، عباس بحرودي ع، شركتي ش (1390) امكان سنجي روش هاي ذخيره سازي گاز طبيعي در محدوده شمالي ايران مركزي ، اکتشاف تولید، 78، ص 59-56.
Cuevas, L. C., Miralles, L., & Pukyo, J. J. (1996) The effect of geological parameters on radiation damage in rock salt: Application to rock salt repositories. Nuclear Technology, 114, 3, 325-336.
Dreyer, W. (1981, Nov). Crude oil storage in a system of salt caverns. First Conference on the Mechanical Behavior of Salt, the Pennsylvania State University (pp. 629-669).
Du, C., Yang, C., Yao, Y., Li, Z., & Chen, J. (2012) Mechanical Behavior of Deep Rock Salt under the Operational Conditions of Gas Storage. International Journal of Earth Sciences and Engineering. 1670-1676.
Chen, J., Yin, L., Ren, S., Lin, L., & Fang, J. (2015). The thermal damage properties of mudstone, gypsum and rock salt from Yingcheng, Hubei, China. Minerals, 5(1), 104-116.
Kalhor, R. (1961) Geology of Neogene Formation in Varamin-Garmsar area and Evolution of Abardejnose, Geological report No. 23, Iranian Oil Company. Iranian Oil Company.
Liang, W. G., Xu, S. G., Zhao, Y. S. (2006) Experimental Study of Temperature Effects on Physical and Mechanical Characteristics of Salt Rock. Rock Mech. Rock Engng, 39, 469-482.
Gorjian, M. (2010). The effect of geomechanical behavior of the evaporate formation on the casing collapse phenomenon in the M oil field. PhD Thesis, University of Tehran, Tehran, Iran.
Gorjian, M., Moosavi, M., Memarian, H., & Mirmohamadlu, A. A. (2010). Temperature effect on the geomechanical behavior of Gachsaran evaporitic formation. Proc. 14th Geol. Soc. of Iran Symp., Urumieh, pp. 1-3.
Gorjian M., H. Memarian, M. Moosavi and B. Mehrgini (2013) Dynamic properties of anhydrites, marls and salts of the Gachsaran evaporitic formation, Iran. J. Geophys. Eng. 10, 015001, 9 pp.
Gorjian M., M. Moosavi, H. Memarian, S. Hendi (2012) Temperature Effect on Static and dynamic Properties of Salt Rock Case study: Gachsaran evaporitic Formation, Iran. 7th Asian Rock Mechanics Symposium ARMS, 15-19 October, Seoul, Korea
National Research Council (1984) Review of the scientific and technical criteria for waste isolation pilot plant (WIPP). Washington, DC: National Academy Press.
Philip, B (1981) In situ experimental and mathematical representation of the behavior of rock salt used in the storage of gas. First Conference on the Mechanical Behavior of salt. The Pennsylvania State University, Nov. 9±11, Trans Tech Publications, 453-72.
Sartkaew, S., Fuenkajorn, K. (2013 Nov). Effects of stress rate on uniaxial compressives trength of rock salt under 0-100° C. The 11th Int. Conf. on Mining, Materials and Petrol. Eng. (pp. 13-20), Chiang Mai, Thailand
Senseny, P. E., Hansen, F. D., Russell, J. E., Carter, N. L., & Handin, J. W. (1992). Mechanical behaviour of rock salt: phenomenology and micromechanisms. Int. J Rock Mech. and Mining Sci. & Geomech. Abs., 29, 4, 363-378.
Sriapai T., C. Walsri, and K. Fuenkajorn (2012) Effect of temperature on compressive and tensile strength of salt, Scienceasia, Vol. 38, pp. 166-174.
Somerton, W. H. (1992). Thermal properties and temperature-related behavior of rock/fluid systems. Elsevier.
Sriapai, T, Walsri, C, Fuenkajorn, K. (2012). Effect of temperature on compressive and tensile strengths of salt. ScienceAsia, 38(2), 166-174.
Zhang, W., Sun, Q., Hao, S., Geng, J., & Lv, C. (2016). Experimental study on the variation of physical and mechanical properties of rock after high temperature treatment. Applied Thermal Engineering, 98, 1297-1304.
Zhu, C., & Arson, C. (2015). A model of damage and healing coupling halite thermo-mechanical behavior to microstructure evolution. Geotech & Geol. Eng, 33(2), 389-410.
صاحب امتیاز
