海底管道S型铺设偶然工况分析与对策

海底管道铺设过程的偶然工况分析是海底管道安装设计的重要内容,通过偶然工况分析可以充分识别铺管过程的潜在风险,为制定应急方案提供支持。采用OFFPIPE软件建立海底管道铺设模型,对陆丰7-2海底管道正常铺设和偶然工况进行了分析,结果表明蓝疆号铺管船具备铺设该海底管道的能力,并根据分析结果明确了偶然工况应急措施,为安全可靠地铺设海底管道提供了技术支持。     

深水铺管船技术研究

海底管道在海洋石油天然气的运输方面起到越来越重要的作用,但随着铺管海域水深的增加,对海底管道的铺设方法和主要铺设工具——铺管船也提出了更高的要求.文章介绍了目前普遍使用的几种深水铺管船的船型特点及铺管方法,并以ABS规范为基准,详细说明了深水铺管船入级在总体、结构、舾装等方面应达到的各项要求.     

J型铺管船动力定位性能研究

本文对J型铺管船的静、动态动力定位性能开展研究,得到风速包络线和推力使用率,确定了铺管船能够抵抗的极限载荷,以及在作业工况下推力使用情况。在时域中对动力定位的J型铺管船进行了运动模拟,确定了船舶的定位精度,并对铺管作业对定位能力的影响展开研究,研究了以不同角度进行管道铺设时对推力使用率的影响,在时域中研究并比较分析了进行铺管作业船舶的动力定位精度。本文明确了船舶在铺设管线时的动力定位能力,为工程实践提供参考。     

一种卷筒式铺管法计算分析技术

卷筒式铺管法对于小管径海底管道铺设有着较大优势,可将海上船舶焊接施工的工作量转移至陆上完成。本文首先从铺设工艺角度进行说明,然后对卷筒式铺管的关键卷管计算进行理论分析和设计流程,最后重点针对南海深水项目的外输管道采用Apache公司船舶作为目标船舶,采用理论方法和Pipelay软件进行分析的计算模拟。通过计算模拟的过程,总结出卷筒式铺管法的计算分析技术。     

深水海底管道S型起始铺设中海管的完整性评估

以中国南海荔湾深水气田开发项目为依托,以具备动力定位的HYSY201作为铺管船,开展深水海底管道S型起始铺设过程中海管的结构完整性评估。采用海管、铺管船、起始缆、起始端PLET和辅助浮筒系统耦合动态分析方法,通过合理设计托管架半径、海管离去角、海管铺设张力以及作业气候窗,使得在整个起始铺设和正常铺设过程中,海管的Von Mises应力、结构应变以及局部屈曲均满足设计及规范要求。     

南海冬季海底管道铺设施工要点

以惠州油田海域百米水深的海底管道铺设为例,分析南海冬季海况对海底管道铺设的影响,并针对3个具体过程提出新的海底管道施工设计方案。在设计前期,通过对统计数据进行比较确认动力定位作业船能有效提升作业的应急反应能力;在设计中期,必须对海底管道铺设过程进行动态分析和疲劳分析,以保证施工质量满足要求,并量化应急预案;在设计后期,为克服现场恶劣的海况,提出一种安全高效的起始锚铺设方案。实际应用证明所提方案的有效性,为今后南海其他类似铺管项目的开展提供参考。     

深水S型铺管的管道形态与内力计算程序开发

深水海底管线的铺设主要采用S型铺管的方式，在铺管船船尾设有托管架以支撑和保护管道，并控制管道入水的角度，保证管道安全。依托某深水铺管船项目，根据S型管道的特点，将其分为上弯段、中间段和下弯段三部分进行力学分析；利用MATLAB软件编写程序，计算不同铺设工况下的管道形态和内力，以OFFPIPE的计算结果为参照，验证本程序的可靠性和准确性。针对在实际铺管过程中并不能保证管道与每个托辊都接触的问题，在程序中设定指定托辊不接触的情况。计算结果表明，该工况下管道在后一个托辊处将受到较大弯矩作用，可能引起失效，应引起关注。     

基于载人潜水器的海底铺缆装置

本文分析多种海缆铺设方式,并结合载人潜水器的工作特点,提出了适合载人作业型潜水器搭载海底铺缆装置的深海铺缆作业方式。该方式设置1套海底铺缆装置,搭载于载人作业型潜水器上,通过载人作业型潜水器在近海底的航行机动,海底铺缆装置与载人作业型潜水器的航行机动协调匹配并同步放缆。本文介绍海底铺缆装置的铺缆原理、结构组成、驱动参数计算、液压控制系统,并详细介绍论述海底铺缆作业的实现方式。     

深水钢悬链立管J型铺设研究

J型铺管法具有先天的深水适应性,已广泛应用于深海水域的管道铺设作业,而我国对深水管道J型铺设的研究仍处于起步阶段。本文以作为深水开发首选立管形式的钢悬链立管为研究对象,应用Orcaflex软件对立管J型铺设过程做动态分析,校核内容包括最大弯曲应力、最大等效应力及有效张力。将铺管过程分3个阶段进行立管J型铺设强度分析,得到立管受力最大铺设阶段。针对受力最大阶段,进行立管作业窗口分析,得到满足立管使用条件的环境参数。本文所开展的深水钢悬链立管J型铺设研究对推进我国深水铺管技术的发展具有实际工程意义。     

铺管船铺管作业锚泊系统分析

针对海管铺设作业中铺管船的锚泊系统分析,基于三维势流理论,采用ANSYS-AQWA软件,考虑风载荷、流载荷、波浪载荷等因素,建立了铺管船与锚泊系统时域耦合分析方法。在此基础上,针对西气东输香港支线的海管铺设作业,根据作业海区的海况条件,分析了铺管船运动响应与锚泊系统的载荷特性,完成了香港支线海管铺设作业的安全性评估,给出了不同海况下铺管船安全作业的包络曲线。最后,根据评估报告与指导意见,顺利完成了香港支线的海管铺设作业。     

“中油海101”铺管船锚泊作业分析

"中油海101"铺管船在顺利完成了香港支线海底管道工程的铺设任务过程中,采用移单锚的方法,文章结合铺管船铺管作业移锚时所受的风、浪、流等环境载荷的作用,分析了同时移单锚及双锚时的锚缆受力情况,通过两种作业方式的锚缆受力对比,验证了移双锚的可行性,达到提高作业效率的目的。     

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。     

先进深水S型铺管船及其深海开发应用前景分析

铺管船作为管道铺设的重要海洋工程装备,其性能是深海铺管的关键。针对当前国内外深海铺管船发展,从铺管方式和船体性能两方面进行了分析归纳,对深海管道S型铺设的特点及关键设备进行了分析,讨论了S型铺管船在深海应用的发展趋势。     

J型铺管船法铺管强度影响因素研究

建立了J型铺管船体与系泊系统/管道的计算模型,并对铺管船体及系泊系统/管道进行了完全时域耦合数值模拟,分析了在不同安装预张力、不同方向波浪入射下管道的受力及强度,给实际铺管作业提供了技术参考。     

千米级水深铺管船船体总纵强度校核

本文简要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深铺管工况下的改造设计方案及船体总纵强度校核。为适应千米级水深海底管道铺设作业的使用要求,需对海洋石油201船体结构及设备进行升级改造,同时通过对千米级水深海底管道铺设及PLET下放安装工况的船体总纵强度进行校核,证明改造升级后的海洋石油201具有足够的总纵强度满足千米级水深海底管道铺设的使用要求。     

基于管道极限承载能力分析的深水S型铺管托管架基本设计研究

S型铺管托管架是铺管系统中的重要装备,起到支撑管道和引导管道入水的作用。其基本设计流程是一个复杂的循环过程,涉及铺管船推进力、张紧器张力、待铺设管道的尺寸和铺设水深等诸多参数的平衡和优选。本文基于下弯段管道在弯曲、拉伸和外压综合荷载作用下的极限承载能力分析,求解了铺管船推进力和张紧器拉力,并以此为边界条件推导了托管架长度的参数公式。以2500米水深铺设12英寸管道为例计算了所需的托管架曲率半径和设计长度,该计算方法可为S型铺管船托管架的基本设计提供参考。     

卷筒铺管方法与关键设备研究

海底管道是海洋石油天然气的最主要的运输方式,随着海洋石油开发的速度加快以及铺管水深的增加,对海底管道铺设的主要施工装备的要求也越来越高。简单介绍了适用于深水铺设的卷筒铺管船及施工工艺,同时重点阐述了卷筒铺管船的关键设备,为我国深水卷筒铺管船的建设提供有益参考。     

西气东输香港支线铺管船铺管作业锚泊方案分析

铺管船在海上敷设海底管道是动态的并且非常复杂的过程,为了合理分析铺管船锚泊方案,基于Ansys-AQWA软件,考虑风载荷、流载荷、波浪载荷等因素,对铺管船与锚泊系统进行耦合时域分析,给出了针对多点定位系泊系统海洋工程船的分析流程,而且从铺管船锚泊移位系统的强度校核结果、各项运动最大位移、操作简便性等方面评析铺管船作业锚泊方案,得出较优方案指导实际工程。结果表明,本文采取的方法具有工程应用性,评析结果可以作为实际工程的参考。     

千米级水深铺管船托管架铰支座改造设计研究

本文简要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深铺管工况下的船体强度校核及托管架铰支座改造设计方案。为适应千米级水深海底管道铺设作业的使用要求,遂对正常铺管工况(空管)、极端铺管工况(管道进水)和生存/待命工况下的船体及托管架铰支座结构强度进行有限元分析,其结果显示在船体与托管架铰支座连接处的结构存在应力超值的情况,不满足规范要求。因此,需对托管架铰支座及附近的船体结构进行加强改造设计,使船体及铰支座结构强度均满足规范要求,满足千米级水深海底管道铺设的使用要求。     

海底电缆铺设的安装条件和敏感性

确定海底电缆安装条件和对相关铺设参数进行评估是海底电缆铺设工程中的重要事项。本文基于悬链线理论和集中质量法,采用简化模型对电缆正常铺设过程进行动态模拟,依据3项作业接受标准,结合算例,明确了电缆海洋环境安装条件的确定方法,并对电缆铺设的关键参数进行了敏感性分析,最后分析得出适合海底电缆正常铺设的环境安装条件以及电缆最大张力/最小张力/最小弯曲半径随波浪、海流、电缆自重和水深变化的特点。