รายละเอียดวิทยานิพนธ์
ชื่อวิทยานิพนธ์ การเก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปอากาศภายใต้แรงดันในชั้นเกลือหินชุดมหาสารคาม
Compressed-Air Energy Storage in Rock Salt of the Maha Sarakham Formation
ชื่อนิสิต เดโช เผือกภูมิ
Decho Phueakphum
ชื่ออาจารย์ที่ปรึกษา รศ ดร กิตติเทพ เฟื่องขจร
Asso Prof Kittitep Fuenkajorn Ph D P E
ชื่อสถาบัน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี. บัณฑิตวิทยาลัย
Suranaree University of Technology. Nakhonratchasima (Thailand). Graduate School
ระดับปริญญาและรายละเอียดสาขาวิชา วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต. วิศวกรรมศาสตร์ (เทคโนโลยีธรณี)
Master. Engineering (Engineering in Geotechnology)
ปีที่จบการศึกษา 2546
บทคัดย่อ(ไทย) วัตถุประสงค์ของงานวิจัยคือ เพื่อประเมินศักยภาพเชิงกลศาตร์ของชั้นเกลือหิน ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย เพื่อใช้ในการก่อสร้างโพรงกักเก็บ พลังงานไฟฟ้าในรูปอากาศภายใต้ความดัน กิจกรรมหลักในงานวิจัยประกอบด้วย การศึกษา งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง การทดสอบคุณสมบัติเชิงกลศาตร์พื้นฐาน การทดสอบการประสานตัว ของรอยแตก และการทดสอบแรงกดแบบวัฏจักรในห้องปฏิบัติการโดยใช้ตัวอย่างเกลือหิน จากแอ่งสกลนคร ทั้งนี้ยังได้สร้างแบบจำลองโพรงเพื่อใช้ในเทคโนโลยีนี้ด้วย ผลจากงานวิจัยสรุปได้ว่า ตัวอย่างเกลือหินจากแอ่งสกลนครที่นำมาใช้ในการทดสอบ มีค่ากำลังรับแรงดึงและกำลังต้านแรงกด อยู่ในเกณฑ์ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับ เกลือหินจากแหล่งอื่นๆ ในต่างประเทศ ผลจากการทดสอบการประสานตัว ของรอยแตก ในตัวอย่างเกลือหินบ่งชี้ว่ารอยแตกในเกลือหินสามารถประสานตัวกลับเป็นหินแข็งได้ และพบว่ากำลังรับแรงดึงของรอยแตกหลังจากการประสานตัวได้เพิ่มขึ้นถึง 90% ของกำลังรับแรงดึงที่ได้จากการทดสอบเกลือหินในสภาวะความดันล้อมรอบสูงสุดเท่ากับ 1,000 psi ในระยะเวลาประมาณ 100 ชั่วโมง ผลจากการทดสอบด้วยแรงกดแบบวัฏจักร พบว่าการลดลงของกำลังรับแรงกด (S) จะแปรผกผันกับจำนวนรอบ (N) ที่ตัวอย่างหินวิบัติ โดยมีความสัมพันธ์ดังนี้คือ S = 33.6 N (-0.08) และค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น ของตัวอย่างเกลือหินจะลดลงเมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้น โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 20 ถึง 30 GPa ผลจากการศึกษาข้อมูลหลุมเจาะจากกรมทรัพยากรธรณีระบุว่า ในเชิงความลึกและ ความหนาของชั้นเกลือหินมีเพียง 2-3 พื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับการก่อสร้าง โพรงกักเก็บอากาศอัด ชั้นเกลือหินในพื้นที่บริเวณอำเภอบรบือมีคุณลักษณะเหมาะสม สำหรับเทคโนโลยีอากาศอัด ผลจากการจำลองด้านคอมพิวเตอร์ระบุว่า โพรงรูปทรงกลม จะเหมาะสมที่สุด เพราะมีการยุบตัวน้อยที่สุด และมีขอบเขตของพลาสติกโซนแคบที่สุด ความดันของอากาศสูงสุดและต่ำสุดที่เหมาะสมเชิงกลศาสตร์มีค่าเท่ากับ 90% และ 30% ของค่าความเค้นในชั้นเกลือที่หลังคาโพรง และอัตราการอัดอากาศและการปล่อยอากาศ ออกจากโพรงเกลือในรอบรายวัน ควรจะอยู่ประมาณ 96 psi/hour ซึ่งจะทำให้โพรง มีเสถียรภาพเชิงกลศาสตร์ ด้วยความดันลักษณะนี้การทรุดตัวของผิวดินหรือโพรง จะมีค่าประมาณ 20 เซ็นติเมตร ในช่วง 20 ปีของการใช้งาน
บทคัดย่อ(English) The objective of this research is to evaluate the mechanical performance of the rock salt formations in the Northeast of Thailand for use in the compressed-air energy storage. The task involves literature review of the relevant research topics, the characterization tests, the fracture healing and the cyclic loading experiments on rock salt from Sakon Nakhon basin, and computer modeling of the cavern for this technology. The test results indicate that the compressive and tensile strengths of the rock salt specimens obtained from Sakon Nakhon basin used in this research are relatively high as compared to those from various sources. The healing test results indicate that under the confining pressure of 1,000 psi for about 100 hours, salt fractures can be healed and can gain the tensile strength up to 90% of the intact strength. The cyclic loading results indicate that the fatigue strength (S) decreases with the increase of loading cycle (N): S = 33.6 N(-0.08). The elastic modulus decreases as the number of cycle increases, and ranging between 20 and 30 GPa. Review of the drill-hole data obtained by the Department of Mineral Resources indicates that only few areas in Northeastern Thailand pose appropriate depth and thickness of the salt formations that are suitable for the compressed-air storage caverns. In this study the depth and thickness of salt formation at Borabu District have been selected for use as an example area for computer modeling. The simulation results show that spherical cavern has the smallest closure of the cavern and the narrowest plastic zone around the cavern boundary than those of the elliptical and cylindrical caverns. For the cavern at 600 m depth, the maximum and minimum safe storage pressures should be about 90% and 30% of the in-situ stress at the cavern top. The withdrawal and injection rates for the daily cycle should be about 96 psi/hour. This will result in a long-term mechanical stability of the surrounding salt. The maximum surface subsidence at 20 years after operation would be about 20 cm.
ภาษาที่ใช้เขียนวิทยานิพนธ์ 974-533-253-4
จำนวนหน้าของวิทยานิพนธ์ 293 P.
ISBN
สถานที่จัดเก็บวิทยานิพนธ์
คำสำคัญ ROCK SALT, HEALING, FRACTURE, COMPUTER MODELING, STROAGE CAVERN
วิทยานิพนธ์ที่เกี่ยวข้อง



© 2009 ฝ่ายบริการความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ All Rights Reserved.