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.     

单层保温配重海管腐蚀与防护研究分析

海底管道是海上油气输送的主要途径,大量用于海上平台间的油、气、水等介质输送。由于海底管道所处工作环境恶劣,一旦管道泄漏容易造成重大污染事件。因此,研究海底管线的腐蚀与防护,并在此基础上提出针对性防护措施,对于保证平台生产安全、环境安全都有重要意义。     

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。     

腐蚀海底管道剩余强度的可靠性评估方法研究

针对常用腐蚀海底管道剩余强度评估方法的局限性,提出一套联合载荷作用下腐蚀海底管道剩余强度评估的方法,通过有限元分析联合载荷作用下腐蚀海底管道的剩余强度,考虑到腐蚀缺陷有关参数的不确定性,以腐蚀管道失效压力和腐蚀速率分析为基础,建立腐蚀管道可靠性极限状态方程,采用蒙特卡罗法计算腐蚀海底管道的失效概率.通过模型计算验证方法的可行性.     

偶然性载荷作用下海底管道风险研究进展

本文论述了作用于海底管道的三种主要的偶然性载荷,阐述了海底管道油气泄漏的危害及偶然性载荷作用下海底管道风险的研究现状,并指出了海底管道风险研究的热点及研究趋势。     

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.     

不同覆盖层对海底管道受落锚冲击防护有效性的试验研究

海底管道是海上油气工程的重要基础设施。随着港口运输规模的不断扩大和海洋油气工程的快速发展,港口航道区域与海底管道登陆段发生重叠情况不可避免。第三方活动造成的坠落物撞击(如船舶落锚),会威胁航道下方埋设的海底管道的结构安全。为了寻求合理的防护措施,保证海底管道的安全运行,有必要对落锚引起的管道动态响应进行研究。文章采用物理模型实验的方法,对管道上方覆盖的纯块石层、混凝土块层+块石层、混凝土块层+橡胶垫+块石层、柔性防护垫层+块石层等不同防护形式的有效性进行了对比研究。利用光纤布拉格光栅(FBG)传感器实时测量管道表面的动态应变响应,分析其沿管道的轴向变化以及极值分布。通过模型试验确定了相对有效的覆盖层形式及设计厚度,为海底管道的设计和维护提供了重要依据。     

海底输气管道泄漏风险定量分析

由于海底管道工作环境的恶劣性,其失效概率较高,一旦发生泄漏事故,后果严重．本文以某一海洋平台周围海底输气管道为背景,运用海洋工程领域风险评估软件NEPTUNE对不同破损情况下天然气泄漏扩散的情况进行了模拟,计算了泄漏气体点燃概率,预测了泄漏天然气爆炸事故的危害半径,其分析结果对海底管道油气泄漏扩散范围的预测及油气点燃概率计算方法的研究具有一定的参考作用．     

海底管道悬空隐患成因及防治

海底管道是海上油田生产系统中心的一个重要组成部分,维护海底管道的安全是保证安全生产和保护海洋环境重要环节.本文对埕岛海区平台附近与立管连接的海底管道出现悬空的安全隐患进行了详细的调查,并对产生悬空原因进行了分析.对悬空管道的悬空控制进行了对策研究,形成了采用"水下支撑桩"方法进行管道悬空治理的施工方案,此对策实施后取得了显著效果,为保证海底管道安全,保护海洋环境提供了有利借鉴.     

海上风电场海底电缆绝缘故障分析及预防

海底电缆作为海上风场的输电通道,是整个风场正常运行的关键设备。由于海底电缆施工及所处环境的固有缺点（如电缆接头施工工艺复杂、施工窗口紧、海底砂石冲击研磨等易产生隐患）,海底电缆绝缘故障时有发生。旨在通过对海上风电场海底电缆多起电缆绝缘失效案例进行分析,提出改进电缆施工和运维建议。     

琼州海峡电缆保护抛石偏移量的试验研究

为保护琼州海峡海底电缆免受破坏,拟对海底电缆采用抛石保护法。由于海域存在潮流等动力因素,块石沉降过程会发生偏移。文章以通过垂直深入水下的管道完成散抛的块石偏移量为研究内容,根据自然资料、设计资料和重力相似准则进行物理模型试验,通过试验考察了块石偏移量与块石种类、块石尺寸、水平流速和漏斗底高度之间的关系,分析了块石种类、尺寸、流速和漏斗底高度对偏移量的影响。     

海流引起海底管道悬空的数值模拟

海底管道悬跨将影响管道的安全运营.在海底管道稳定性设计中,需要合理分析具有初始嵌入深度的海底管道产生悬空的物理机制.本文对海流作用下铺设于砂质海床上的海底管道悬空进行了数值模拟.求解不可压缩流体N-S方程,分析了海流作用下管道周围的流场特性,研究了管道两侧的压力分布特性和海床表面剪应力的分布特点.在管道绕流流场分析的基础上,通过对土体渗流方程的求解,得到了管道周围砂质海床内的渗流场以及渗流水力梯度场的分布情况.与海床表面剪应力计算结果进行比较分析发现,管道下方渗流出口处土体的流土渗透破坏将诱导管道发生悬空.     

FPSO动态海底电缆保护外皮破损结构强度分析

某动态海底电缆在年度检查时发现电缆锁夹上方电缆保护外皮脱落、露出铠装的情况，影响安全生产。采用OrcaFlex软件建立分析模型，结合浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）的不同运行工况，对海底电缆的结构状态进行结构强度分析和疲劳分析。经计算，台风条件下的FPSO偏移量是影响海底电缆结构强度的重要因素。因海底电缆保护外皮破损位置的载荷较低，结构强度和疲劳寿命满足要求。根据相关文献计算铠装层的腐蚀速率，海底电缆强度满足要求。     

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。     

海底管道悬空成因及防治

海底管道是海上油田生产系统中的一个重要组成部分,维护海底管道的安全是保证安全生产和保护海洋环境的重要环节。由于埕岛滩海油田地处黄河入海口滩海交界地带,地貌条件十分复杂,在强烈的水动力因素与不稳定的海底条件作用下,平台及海底管道附近海床遭到强烈冲蚀,使平台附近与立管连接的海底管道出现悬空现象。裸露悬空的海底管道在海流及海浪的冲刷下,产生涡激共振,一旦这种振动引起的动应力超过疲劳极限,管道就会在悬空最严重的部分(立管底部)产生应力集中以至产生疲劳裂纹。当海底管道局部位置超过一定的屈服极限,就极有可能断裂,引发原…     

基于路径规划算法的海底管道路由辅助选线技术

海底管道的路由选择会影响工程施工技术方案和总体投资，而目前海底管道路由选择多采用人工图上作业的方式，很大程度依赖于工程师个人的经验水平。同时，随着海域使用资源的日益重要和稀缺，海底管道路由选择也会对社会效益产生一定的影响。为提高路由选线的效率和精度，开发一套辅助选线技术，使用Dijkstra算法完成路由的初始搜索，结合Bresenham算法减少初始路由上的拐点同时降低长度，然后通过附加障碍物的方式完成管道路由的曲率修正。通过简化和实际算例验证，说明该技术可以找到满足曲率要求的、造价最小的平滑海底管道路由，实现了基于路径规划算法的海底管道路由辅助选线技术，为海底管道路由选择提供技术支持。     

海底管道悬空评估应用分析

海底管道在服役期间由于各种原因会在某些管段形成悬空段,悬空段的存在会影响管道的安全运行。文中以渤中海域某管道为例,基于DNV规范,对海底管道允许悬空长度和海底管道疲劳寿命的影响因素（工作内压、海流流速、沟槽深度）进行分析。     

沉桩振动条件下海底管道损伤模型

为确定海底管道在沉桩振动条件下的振动控制速度标准和土体侧向位移控制标准,通过数值损伤模型分析沉桩振动对海底管道安全运行产生的影响。该研究可为沉桩振动对海底建筑物造成的不利影响提供评判方法。     

海底管道的疲劳失效分析

由于多种原因在役海底管道的某些管段往往会形成具有一定长度的悬跨,悬跨在波浪和海流的共同作用下会发生振动,最终可能导致管道的疲劳失效.从海底管道疲劳寿命计算和疲劳失效分析人手,重点介绍应用ANSYS有限元软件分析海底管道的疲劳问题的方法,可供类似工程借鉴与参考.     

基于有限元技术的海底电缆铺设机械结构损伤分析

随着人们对海洋的广泛利用,海底电缆的铺设工程对海洋的开发及使用有着极其重要的作用。在铺设过程中海底电缆的弯曲是引起机械结构损伤的主要原因之一。为此,本文利用ANSYS软件建立了海底电缆的有限元模型,选用SOLID164和SHELL163单元并利用ALE算法对该模型进行仿真计算。通过对仿真结果进行数据提取,获得了海底电缆的位移及应力数据,为海底电缆弯曲特性及铺设过程中的机械结构损伤研究提供了参考。