浅海海底管线检测与维修中的对线控位方法研究

浅海海底管线电缆的检测和维修需要维修装置在非线性的海洋条件下，在管线上方进行对线控位。以便装置能够坐沉海底，通过将维修舱打入海底泥沙并骑在管线上对管线进行维修。这要求对线控位时维修装置的纵向中心线偏离待维修管线中心的距离不大于0．3米。本文采用模糊滑模变结构进行装置的对线控位控制，有效地克服了常规变结构控制器中颤振的影响，提高了对线控位的控制精度。文章最后给出了该控制器的实际仿真控制结果。     

应用ROV进行海底管线铺设后调查的方法

本文以DF1-1海底管线铺设工程中使用DP船和ROV对海底管线穿越沙丘、砂脊段进行铺设后调查为线索,对使用ROV进行海底管线铺设后调查的要求和设备以及施工方法作了重点论述,同时对于海上施工以及设备调试等关键技术也作了相应的描述,这对使用ROV进行海底管线外部检测有参考意义.     

地震断层上海底管线的适应能力研究

地震断裂带作用是埋地管线的主要破坏原因,海底管线的抗断裂带能力分析和计算仍然是工程设计中的一个薄弱环节.本文在充分考虑海底管线埋设环境特点及其在地震断裂带的受力状况下,给出了海底管线的抗断裂带错动适应能力校核公式,并结合一工程实例的计算和分析,说明海底管线的断层适应能量要明显高于陆地管线.最后结合理论分析,给出提高海底管线断裂带上适应能力的工程建议.本文的研究结果对加强海底管线的抗震设计能力,提高对海底管线的抗震适应能力的认识,指导海底管线工程施工都具有重要意义.     

一种具有双重功能的海底挖沟机

水下管道维修前，需要对海床进行基础开挖使管道裸露出来，并在维修点周围形成一定范围的工作面，因此须要使用水下管道维修基础开挖的专用设备——海底挖沟机。在新管线敷设过程中，也需要先对海底实施挖掘开沟，然后进行管道埋设。介绍了一种海底挖沟机，特别是关于一种既能进行海底管道维修基础开挖，又能进行海底管道开沟埋设的具有双重功能的海底挖沟机。     

含有腐蚀缺陷海底管线失效压力研究

腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因.采用非线性有限元方法,对含有腐蚀缺陷的海底管线进行了内压作用下的极限承载力分析.研究了腐蚀长度、深度、宽度、径厚比对海底管线的破坏机理和对失效压力的影响,提出了含有腐蚀缺陷的受内压作用的海底管线失效压力计算公式.与试验结果及各种规范和方法进行了对比,证明该方法是有效的,为腐蚀海底管线的评估提供了依据.     

海底管线抗液化试验研究

地震时砂土液化是造成海底管线大量破坏的主要原因之一。国际上的专家对地震液化情况进行了大量的试验和分析，得出了很多有价值的结论。现在已经有多种抗液化措施应用于实际工程，防止地震砂土液化对海底管线造成严重破坏。地震砂土液化情况下，海底管线的主要破坏形式是管线上浮。提出用翼形板加固管线进行抗液化的新措施，并通过振动台的对比试验验证了新措施的可行性。对实际工程具有重大意义。     

海底管线抗震设计方法研究

现用海底管线的地震应力计算方法存在着计算应力过大、管线几何参数和埋设深度对计算结果几乎没有影响等问题,研究在考虑了海底管线实际埋设环境的基础上,通过计算发现在设计地震条件下,管土之间的约束实际上已进入了塑性滑移状态.结合理论分析,给出了考虑地震时管线周围约束土壤进入塑性滑移状态后的极限地震应力计算方法,来计算海底埋设管线在地震作用下所产生的最大地震应力.并用该新方法分析了一实际管线工程的地震应力,通过与现用方法计算结果的比较,证明该方法克服了现用设计方法仅考虑管土之间为弹性约束、管线几何尺寸对抗震设计影响很小等问题,有效反映了实际铺设环境对海底管线地震应力的作用.最后通过新的应力计算法,结合工程实例计算,进一步明确了管线几何参数和埋设深度对极限地震应力的影响规律,为准确计算海底管线的地震应力、制定海底管线抗震规范、进行在役海底管线的地震风险评估和寿命预测奠定了基础.     

海底管线检测与维修装置智能综合操纵和动力定位系统

浅海海底管线电缆检测与维修装置(简称PCDR装置)系国内第一艘用于浅海海底管线电缆检测与维修的特种作业装置,智能综合操纵和动力定位(简称IODP)系统是其中的核心操控设备.本文主要介绍IODP系统的技术性能指标、系统组成和计算机选型方案、分层递阶智能控制结构、工作方式、综合显示与集中操纵设计思想,并给出对线控位功能仿真试验结果.IODP系统已完成该装置在长江的水面和潜浮控制航行试验,结果表明:系统运行可靠、人机界面形象直观,操纵灵活.     

采用ANSYS 5.7的海底管线起吊过程非线性有限元静力分析

海底管线安装过程中经常采用对接起吊法,在这一过程中管线应力状态较复杂,管线的变形属于大位移几何非线性变形,同时还要考虑管线的双层结构.本文采用有限元分析软件ANSYS5.7模拟管线的起吊过程,采用ANSYS5.7提供的点点接触单元(Contact 52),浸没管单元(Pipe59),直管单元(Pipe16)对管线起吊过程进行接触非线性和几何非线性有限元分析,得到了较为满意和直观的结果.计算结果可以给出指定起吊高度情况下的管线内管、外管的应力分布以及管线和海底泥面接触点的位置,进而可以校核起吊过程中管线内、外管的强度和稳定性是否满足要求.为海底管线起吊对接计算提供了一种新的思路和方法.     

海底管线调查方法和资料处理

从海底管线的铺设方法和灾害类型入手,阐述了目前海管调查的基本方法和实施思路,对工程物探和潜水检测资料的处理过程进行了描述。     

海底管道巡检船研发设计

简要介绍自主研发设计的"海底管道巡检船"船型的主要技术性能和技术特点。该船定位为国内首艘海底管道巡检船,搭载专业声学探测装置,抗风浪性能良好,能够持久巡线并应急响应,其各项功能均针对渤海海域海底管道运维需求进行设计,能够保障海底管道安全运营,排除隐患以避免或最大限度降低管道泄漏造成的损失。     

Stress analysis of the subsea dynamic riser baseprocess piping

Thesubsea dynamic riser base （SDRB） is an important piece of equipment for the floating production platform mooring system.One end is connected to the rigid pipeline, carrying a rigid pipeline thermal expansion load and the other end is connected to a flexible riser, carrying the dynamic load of the flexible riser, so its function is a transition connection between the flexible riser and the rigid pipeline which fixes the flexible riser on the seabed. On the other hand. as a typical subsea product, the design will satisfythe requirements of the standards for subsea products. By studying the stress analysisphilosophy of the topside piping and subsea pipeline, a physical model and procedure for piping stress analysis of the SDRB have been established.The conditions of the adverse design load have been considered, and a combination of the static load from the rigid pipeline and the dynamic load flexibility has also been optimized. And a comparative analysis between the AMSE, DNV and API standards for piping stress with the checking rules has been done.Because theSDRB belongs to the subsea pipeline terminal product, the use of DNV standards to check its process piping stress is recommended. Finally, the process piping stress of the SDRB has been calculated, and the results show that the jacket pipe and the carrier pipe stress of the SDRB process piping satisfy the DNV standards as a whole.The bulkhead cannot be accurately simulated by the AutoPIPE software which uses the FEA software ANSYS inthe detailed analysis, but the checking results will still meet the requirements of the DNV standards.     

国外海底管道局部屈曲研究综述

海底管道是海洋油气集输系统中最重要的组成部分之一,从铺设到服役都将承受多种载荷的作用,并可能发生局部屈曲且沿管道传播开来,由此造成严重的后果。海底管道的局部屈曲在管道安全性方面具有重要意义,已成为海底管道设计与评估中重要的内容。详细阐述了国外关于海底管道受外压、弯矩和轴力作用下的局部屈曲研究成果,论述了在单个载荷和多个载荷联合作用下的局部屈曲破坏机理,并提出了未来研究的建议。     

海底管道水下湿式维修法在工程中的应用

海底管道的安全可靠运行是海上油气田生产的根本保障。近年,由于海水冲刷悬空、海上拖网捕鱼作业等,在我国近海相继出现了几次海底管道泄漏事件。2002年10月初,南海西部涠洲12-1至11-4油田海底管道发生的一次泄漏,造成了该油田停产和巨大的经济损失;该文通过该工程所采用的水下维修实例,介绍了一种典型的海底管道水下机械连接维修方法及其实施中的难点和关键点,以期对类似工程具有指导作用。     

加剂输送技术在锦州20-2油气田海管的应用

在含蜡原油输送中，添加降凝剂可以有效地改善含蜡原油的低温流变性，是实现原油常温输送的有效途径之一，也是重要的原油输送安全保障技术之一。综合分析了国内外降凝剂的陆上和海上管道应用状况，探讨了锦州20-2油气田海底管道应用加剂输送技术的可行性，研究了降凝剂对锦州混合原油流变性的影响，论述了降凝剂的筛选、不加剂和加剂对原油凝点的影响及降凝剂改性效果的稳定性。研究结果表明，降凝剂使原油的凝点降低，原油的牛顿流体温度范围变宽，原油的稳定性良好。     

流花4-1油田开发项目中的技术集成创新及应用

对超期服役老平台进行安全解脱和回接作业,开发锚系解脱与回接成套技术,立管快速解脱、海底存放与回接成套技术及老旧跨接管深水拆除技术,在流花4-1油田水下生产系统的开发中,应用双泵采油系统和远距离电潜泵变频驱动技术,采用简化联顶管柱系统取代传统联顶管柱系统成套技术,实现管线终端PLET的国内首次研发,自主管理300 m以上深水铺管,应用遥控水下高压电切换开关技术。     

水下灌浆定形式海底管道立管固定装置研究

针对海底管道立管管卡发生损坏或者脱落,影响海底管道安全运行的情况,研制新型水下灌浆定型式海底管道立管固定装置。讨论水下管卡的结构形式,材料的选择及管卡灌浆的工艺流程。实验证明,该新型管卡能够代替原有管卡很好地对立管起到保护作用,能确保海底管道的安全运行。     

海底管道腐蚀后的剩余强度评价

海底管道通常会因腐蚀而形成各种不同类型的缺陷,影响管道的承载能力和使用寿命。本研究在准确掌握管道缺陷发展情况的基础上,分别根据行业规范和采用有限元方法对海上油田含有腐蚀缺陷的原油管线进行剩余强度评价,判定海底管道修复的必要性和修复的紧迫程度,以确定最终的管线修复方案,可供类似海底管道修复工程参考。     

水下管道连接器设计研究及应用

随着全球海洋石油天然气开发从浅水走向深水,由于潜水员下潜深度有限,海底油气管道的连接必须通过水下机器人代替潜水员完成此项工作。因此各种管道连接技术也越来越多地应用于海洋石油开发中。水下管道连接器作为一种重要的自动安装连接装置,涉及到机械、液压、材料、防腐、密封等各个方面,具有免潜水员操作、安装便捷、可靠性高等特点,可广泛应用于水下油气管道连接。本文对已成功应用于南海某气田中水下采气树跨接管连接的水平机械式管道连接器和水下管汇发球器连接的垂直液压式管道连接器,从密封结构、导向结构、锁紧结构的设计进行了深入的阐述,并在连接器样机型式试验、产品防腐、水下安装等方面也进行了详细的说明。