海底悬跨管道在内流影响下的动力响应研究

海底管道是海洋油气工程的重要组成部分.如何保障海底管道的安全是设计和研究人员十分关心的问题之一.本文结合工程实际情况,应用有限元数值模型的耦合计算探讨了内流对海底悬跨管道动力响应的影响.针对水平输油悬跨管道,采用三维弹性动力学方程模拟管道,内部流体采用层流模型.通过在流固边界上反复迭代,进行管道及其内部流体系统的三维流固全耦合计算,得到管流耦合系统的固有频率,并与其它频率计算方法的计算结果进行了比较.同时对冲击载荷和波浪载荷作用下,不同流速内流对海底管道动力响应的影响进行了计算和比较分析.     

多相流技术在凝析气管道输送中的应用

多相流技术是当前管道输送技术发展的一个重要方面.多相流技术在降低管道投资,减少运行费用方面的显著特点已使其越来越多地用于油气管道输送.在海洋油气田开发中,为简化平台处理工艺、减少管道投资,油气输送多采用多相流输送.凝析气是多元组分的气体混合物,以饱和烃组分为主,在开采,输送过程中的凝析和反凝析现象显著,这使凝析气的管道输送不同于气体或液体的单相输送,凝析气的气液混相输送是多相流输送的一种特例.针对东海平湖油气田海底输气管道采用多相流技术输送凝析气的实例,分析了凝析气混相输送管道压降、输量和持液率的关系,并指出了预测管路温度下降值是管路安全运行的必要条件.通过对平湖凝析气管道的运行分析,强调工艺配套是多相流技术成功应用的重要条件.     

计算机技术在海底管道施工中的应用

在海洋工程领域中,计算机技术在众多方面所表现出来的优越性对于海底管道的施工颇具指导意义.本文从滩浅海油田开发的现状入手,从提高和完善海底管道施工技术的角度,提出了采用计算机技术辅助海底管道施工及防护的新思路,详细阐述了计算机技术在海底管道稳定性分析、海底管道凸起及悬跨应力分析、海底管道涡激振动分析、海底管道立管结构预制及起吊分析等方面所开发的软件的工作原理和对海底管道施工及防护的辅助作用,并进一步说明了这些软件的运行过程和应用效果.     

LNG海底低温管道技术研究及应用

为应对液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)接收终端海上化趋势,海底低温管道技术的研究应运而生。从工程造价和技术可行性方面考虑,LNG海底低温管道输送系统优于栈桥低温管道输送系统,由于LNG储存和传输的温度较低,海底低温管道在结构组成、管道材料、保冷材料、管道轴向应力吸收装置、检测系统和建造施工等方面相比陆上低温管道具有较高的技术要求。针对该情况,开展相关研究,结果表明,内壁管材采用9%Ni钢,保冷层选用气凝胶,利用隔离板技术克服管道产生的轴向应力,采用光纤传感技术实时监测管道的运行状态,可满足LNG海底低温管道实际应用要求。     

基于能量法的跨航道海底管线抗落锚实验研究

随着跨航道海底管线应用越来越普遍,航道、水港等海域的抛锚作业对海底管道带来的安全风险问题越来越引起人们的关注。文章针对海底管道堆石保护方法,通过模拟实验研究了抛锚作业过程中海底管道的应力状态,并对其进行了损伤分析。通过绘制不同影响因素下管道变形的对比曲线,研究了覆盖石材、抛锚速度、埋深等因素对管道损伤的影响,并基于正交试验原理分析了不同影响因素对海底管道响应的敏感性。结合标准DNV RP-F107中的能量计算方法研究了不同影响因素对海底管道响应的工况,分析得出管道的最小推荐设计埋深。     

深挖沟铺管技术在渤西南联网供气项目上的应用

海底管道的铺设有很多种挖沟方法,因海水深度,地质条件等情况的不同,采用的方法也不相同。渤西南联网供气项目为避免锚地的各类船只抛描破坏,保证海管的安全,海洋石油工程股份有限公司和天津俊昊海洋工程有限公司在海底管道铺设和后挖沟施工中进行合作,采用接触式潜水射流喷冲气举式挖沟机(此系专利设备),首次成功完成了国内海管埋深达到4米的深挖沟作业。通过这次深挖沟埋管的实施,证明这种新的工艺,可以应用到更多的海底管道深挖沟埋管工程中,也可以应用到海管穿越航道、锚地等类似的既要保护管道又要保证通航安全的管道施工工程中。     

我国海底管道及焊接技术

随着科学技术的发展,我国海底输油(气)管道铺设技术步入了一个新阶段,高等级别管材的应用、焊接技术的提高、海上铺设方法的进步,充分体现了科技成果在海底输油(气)管道行业中的应用.本文介绍了我国海底管道的现状,描述了海底管道的焊接工艺.     

轴向长腐蚀管道极限承载力研究

腐蚀是引起海底管道破坏的重要原因之一,其中轴向长腐蚀是海底管道常见的腐蚀形式.文中采用非线性有限元方法,对轴向长腐蚀海底管道进行了内压荷载作用下的破坏机理的研究.并分析了腐蚀长度,腐蚀深度和腐蚀位置对海底管道失效压力的影响.根据有限元分析结果,回归得到适用于轴向腐蚀海底管道极限失效压力的计算公式,并与试验结果吻合较好,为长腐蚀海底管道的评估提供依据.     

隔水板桩与海底管道下方土体渗透破坏的对比分析

隔水板桩和海底管道地基土体的渗透破坏是两个典型的工程失效问题.分别对隔水板桩地基和具有一定嵌入深度的海底管道下方土体渗流场进行有限元模拟分析.结果表明,板桩地基渗流场的最大水力梯度出现在板桩最下部,其值在接近板桩底部的很小范围内显著增大.而海底管道在海流作用下的地基渗流场则呈现不同的变化规律,水力梯度最大值出现在上下游的管道与海床表面接触处.将隔水板桩地基渗流的计算结果与理论解进行了比较分析.参考计算得到的海床地基渗流场最大水力梯度的位置及渗透力方向特点,推导得出了海底管道下方海床发生渗透破坏的临界水力梯度表达式.     

某油田海底管道抗电磁干扰腐蚀研究

高压交直流输电工程对周边油气管道的杂散电流干扰问题是近年来国内外关注热点,大量现场案例和研究显示,交流电力电缆会对周边埋地油气管道产生电磁干扰,产生电化学腐蚀.同样,海底管道在一些特定的环境下,也会受到电磁干扰的影响,增加腐蚀风险.文章以渤海油田一条油气混输海底管道为研究对象,在穿越航道区域与海底电缆交叉并近距离并行布...