浅埋海底管线防护的设计方法研究

浅埋海底管线由于外部环境荷载的改变,必然引起一定的附加应力。在这种条件下,必须对管线采取防护措施。提出了浅埋海底管线的防护方案,并应用有限元方法,建立了同时考虑土体-结构-海底管线三者耦合作用的二维有限元分析模型,对采取保护措施的海底管线进行应力的分析计算,计算结果表明所采用的防护方案是合理的。     

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.     

浮舟托管管线的构成与受力分析

管道运输方式在疏浚工程中使用比较普遍。在急流区域疏浚时，减少水流对管线的作用力成为保证整个管线运输系统安全运行的关键问题。文章运用理论分析的方法，对水中浮管与浮舟托管两种型式的管线受力进行了计算、比较，并对浮舟托管管线的构成提出了建议。     

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.     

近底管线绕流及涡激振动的二维有限元数值模拟

应用有限元方法通过求解原始变量的二维不可压粘性流体的N-S方程和管线振动方程,数值模拟了近底管线的绕流及漩涡脱落引起的管线振动,采用ALE方法解决因管线振动引起的动网格问题和流固耦合问题。数值模拟了雷诺数90相似文献   

稳定流作用下海底悬跨管线涡激振动研究

讨论了目前用于海底悬跨管线涡激振动预报的主要数值模型,针对海底管线悬跨段涡激振动问题编制了有限元分析程序,程序采用梁单元模拟管跨结构,动力响应计算方法采用VIVANA模型,模型控制方程采用Newton-Raphson迭代算法求解。采用Larsen,Koushan等人(2002)和Larsen,Baarholm等人(2004)给出的两组不同的用于确定升力曲线的参数曲线进行计算,将计算结果与Tsahalis(1984,1987)的模型实验结果进行了比较。结果表明本文的涡激振动模型能够预报间隙比e/D=∞时海底悬跨管线的涡激振动响应;采用Larsen,Koushan等人(2002)参数曲线得到的计算结果与间隙比e/D=∞时的实验结果符合较好,Larsen,Koushan等人(2002)参数曲线较Larsen,Baarholm等人(2004)参数曲线更适合于海底悬跨管线的涡激振动预报。     

海底埋设管线平管起吊运动分析

基于有限元软件OrcaFlex,充分考虑不规则波浪、海流、管土相互作用以及船舶管线耦合运动,建立海底埋设管线平管起吊模型。参考DNV-RP-F110计算埋深管道受到的土壤阻力,依据DNV-RP-C205确定相关水动力系数。通过数值模拟研究分析管线在平管起吊过程中管道的运动响应以及吊绳张力的时间历程变化,为实际海底管线平管起吊提供一定理论参考。     

30万t级原油码头平台管线爆震预防方案

分析了30万t级原油码头平台原油管线及输油臂出现爆震的原因，提出一种原油码头平台管线爆震预防方案。该方案通过协调油轮操作人员控制卸船输油泵压力、严格按照操作规程进行操作、结合码头工艺管线结构的不同制定不同的卸船工艺方案等针对性的预防措施，可有效避免输油臂及管线爆震现象，保障生产安全。     

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。     

海底管线探测数据处理及自动化研究

本文针对侧扫声呐系统、海洋磁力仪、管线地层剖面仪及浅水高精度多波束系统等海洋测量设备获取的原始海底管线探测数据,探讨其处理及图像解译,并综合取舍绘制管线平面位置图;再以管线平面位置图为依据编写程序自动生成管线埋藏状态统计表、管线埋深信息表及管线埋设状况图;最后使用Caris Hips多波束处理软件对裸露及悬空管线的隐患位置进行分析,提出合理的治理措施。     

海底管线地基土体塑性及剪切破坏分析

提出一种分析管线地基极限承载力的平面应变有限元模拟方法,采用自适应网格技术和接触对算法模拟管线嵌入土体的准静态过程,利用修正Drucker-Prager/Cap本构模型模拟土体塑性.研究不同土性和管土界面摩擦条件下,管线地基土体的塑性变形及位移场特性.利用载荷沉降曲线并结合地基塑性应变分布图和位移矢量图,可判别管线地基的剪切破坏型式、确定地基极限承载力.     

动力定位铺管船耦合运动对管线动态响应影响研究

针对深水铺管船HYSY 201,设计了S型铺管船-托管架-管线全耦合的系统模型,开展波浪中动力定位铺管作业水池模型试验.基于测量得到的铺管船耦合运动响应,采用OrcaFlex软件,预报管线动态响应.针对典型工况,分析铺管船运动和管线动响应特性,讨论铺管船各个自由度运动对管线应力的影响.结果 表明:铺管船的纵摇运动对管线...     

BIM技术在集装箱港区室外电气管线设计中的应用

针对传统集装箱港区电气室外管线设计存在的问题,提出了基于BIM技术的新设计方法。依托实际集装箱港口工程项目,结合集装箱港区室外管线的设计要点,采用基于BIM的三维设计方法,利用Revit等三维设计工具,详细阐述了整个设计过程,并对BIM设计方法的输出成果与传统设计方法的输出成果进行了对比分析,得出了BIM设计方法的优点。据此,为集装箱港口工程中的电气室外管线详细设计提供一种新的三维设计方法和相应的技术路线,以改善传统设计方法的不足。     

纤维增强复合材料加固金属管线的应力分析

与传统的金属管线加固方法相比,缠绕FRP加固具有明显的优势。本文推导了承受内压的金属管线缠绕FRP加固后的环向应力计算公式,并与有限元计算结果进行了对比,二者符合较好。该计算公式对加固技术设计方法的建立具有较高的参考价值。     

大型箱简型钢结构构件在渤西管线保护工程中的应用

大型箱筒型钢结构构件在软土地基上适应性强，应用在渤西管线保护工程中，成功地对渤西管线进行了保护，一举解决了临港工业区滩涂开发一期工程十一标段工程施工与渤西油气管线相交带来的施工难题，为防波堤顺利合拢创造了先决条件。该工程开创了在海洋工程中采用大型箱简型钢结构构件对重要管线进行保护的先河，文中主要在施工方案及措施等方面介绍了大型箱筒型钢结构构件在渤西管线保护工程中的应用。     

地下管线信息系统的开发

结合“锦州港地下管线信息系统”的开发，介绍了系统的组成、建设过程，并简要介绍了地下管线的探查方法。     

管沟对浅地层剖面图影响的多弧现象形成分析

为保证海底管线的安全,在海底管线外部调查中,获得管线的平面位置、埋深、裸露或悬跨高度是调查的重要内容,浅地层剖面仪可以有效地解决这一问题[1]。一些管沟明显地区,管线仪调查得到的管线图像出现多重线弧线现象,对管顶面的判别,管顶位置及管线埋深、裸露、悬跨高度的判断造成困难,文章结合海底管线铺设方法以及浅地层剖面仪工作原理,采用分解分析多重线弧状态的形成机理,并提出了在多弧现象中辨别管顶面以及管沟底的方法,以提高管线剖面资料处理的准确性。     

内流对两端铰支水下输油管线管壁应力影响的数值分析

针对两端铰支水下输油管道,分别采用三维弹性动力学方程和N-S方程模拟管道与内部流体;借助ADINA有限元计算软件,管线采用壳模型四边形9节点单元离散,内部流体采用四面体4节点单元离散,通过在流固边界上反复迭代,实现管线及内部流体系统的三维流固耦合计算.管线外部环境条件考虑了管线外壁水压力的分布.依据数值计算得到的管线耦合系统的固有频率与HOUSNER方程的理论解的比较,探讨了不同内流流速对不同跨长管线管壁应力的影响,以及考虑管线外壁水压力作用的计算结果与通常假定管线在空气中的计算结果的差别.     

声学探测技术在海底管线调查中的应用

传统管线探测多采用电磁法,存在管线定位误差大,管线埋深不易确定等缺点,采用声学探测法能弥补电磁法的以上不足,本文以山东某地海底石油、注水管线探测为实例,介绍了Geo Puls声学管线探测系统、野外工作方法及资料处理。     

多作业状态下近海油气管线的力学分析及软件

在近海管线的铺设、安装、使用过程中有多种作业状态：在位、悬跨、挖沟、提吊、铺管等。各种状态下管线的受力特点不同，加上管线结构、海况和海底土壤等因素又都很复杂，所以近海管线的强度分析难度大、内容多。分别采用解析方法、数值方法（有限元法、打靶法）和二者结合来解决理论上的（如几何非线性、动边界等）、实用性方面的难点。在理论分析的基础上，编制了符合产业部门工程师使用要求的近海管线强度分析软件。介绍了该软件进行力学分析时采用的理论以及软件界面。