基于ANSYS的深水海底管道铺设受力分析

采用ANSYS11.0研究深水海底管道铺设过程中管道变形及受力。针对海底管道铺设边界的特殊性,提出了边界处理的新方法。根据管道在触地点处所受海底反力为零的假设,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编程迭代,寻找出管道触地点;根据给定的托管架形式,迭代求出管道与托管架的分离点。利用pipe59单元模拟管道的大位移非线性变形,分析了张紧力、水平力、悬跨段弯矩、悬跨段长度及管道与托管架的分离角之间的关系,据此工程人员可以根据所要控制的悬跨段弯矩计算所需的张紧力和入水角。最后通过与OFFPIPE专用软件所得结果进行比较,说明方法的可行性与准确性。     

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.     

LF13—2项目海底管道设计新思路

LF13-2油田位于中国南海，该项目包括一条12”／16”双层管混输管道。油田水深在132m-146m之间，是目前我公司设计水深最深的一条海底管道。介绍了LF13-2项目海底管道的设计条件，基于该项目海底管道设计的特点和难点，首次基于可靠度理论——极限状态设计方法——进行双层混输管道设计；通过设计使用阻水器，降低了深水不便挖沟造成外管容易受到外力冲击破裂风险的危害程度；首次对沙波上海管的有限元分析，更可靠的模拟了海管在沙波区的状态，并准确预测不满足设计工况条件及需要进行悬跨处理的位置和时间。     

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.     

海底管道侧向屈曲分析

侧向屈曲是非埋设海底高温高压管道运行期间常见的失效形式.由高温和高压造成的管道轴向应力是导致管道侧向屈曲的主要原因.本文对管道侧向屈曲进行了数学解析分析,并给出了管道在实际运行状态下发生侧向屈曲时常出现的四种模态的力学分析结果.对某工程项目的海底管道进行了侧向屈曲的数值计算以验证其工程可靠性.从理论和工程实践两方面分析比较了控制侧向屈曲的各种方法.初步探讨了深水高温高压管道的侧向屈曲控制方法.     

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。     

实时三维多波束声呐在海底管道勘测中的应用

为了勘测海底石油管道在海床中的赋存状态,保证石油管道安全生产,以三维多波束声呐为测量设备,结合海上勘测实例,主要从海底管道路由勘察及海底管道断点位置定位等方面进行了分析.得出三维多波束声呐在海底勘测中具有便携、快速、实时成像等优点.尤其在海底管道发生泄漏时,显示管道的赋存状态,实时量取管道位置、长度和悬空高度等数据方面...     

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.     

大口径气密舌阀结构分析

大口径气密舌阀的设计难点主要是在高密封压力下保证其密封性能和结构强度.在分析已有气密舌阀的结构、性能的基础上,对大口径气密舌阀的主要结构进行了分析和探讨.     

液体散货码头大直径工艺管道应力分析

随着液体散货码头建设步伐加快、泊位吨级大型化、管道直径加大,进行管道应力分析对于判定油品码头管道布置的合理性、经济性和安全性起着至关重要的作用。结合工程实例采用CAESAR II管道应力分析软件论述管道布置、一次应力、二次应力和管道补偿方式等,为同类码头设计提供借鉴经验。     

海洋管线动力分析

海洋管线广泛用于海洋工程领域,是一种运输石油和天然气的重要挠性构件,在波浪、流等动力因素作用下容易产生显著的动力响应。本文在忽略转动惯量和剪切应变的情况下介绍了2种用于海洋管线静动力分析的模型:局部坐标下的通用解析模型和三维凝聚参数模型。采用四阶龙格-库塔法积分运动方程,并计算一个实例验证了第二个模型,此模型还可以用于系泊缆、刚性或柔性立管等细长结构的动力分析。     

Three-dimensional pipeline element formulation for global buckling analysis of submarine pipelines with sleeper

Submarine pipelines can utilize sleepers to control global buckling location, which mitigates potential risks under high temperature and pressure. However, pipelines with sleepers require execution in three-dimensional space and experience lateral buckling modes. As such, this paper proposes a 3D pipeline element for lateral buckling analysis, building on previous 2D element formulations. This new element considers non-linear pipe-soil interactions, thermal expansion, axial load, initial imperfections, large deflection, and other major factors that affect lateral buckling. The derivations of the 3D pipeline element are provided in detail, and the numerical analysis procedure is elaborated. To validate the accuracy and efficiency of the proposed 3D pipeline element, several examples are presented.     

海底管道泄漏如何检测

管道的泄漏检测方法基本上可分为两类,一类是基于硬件的方法,另一类是基于软件的方法。基于硬件的检漏方法也称直接法,是指对泄漏物进行直接检测。基于软件的检漏方法也称间接法,是指检测因泄漏而造成的影响,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。一、泄漏检测系统的评价指标参考美国ASME提出的有关管线泄漏评估指标,对一种泄漏检测方法优劣或一个检漏系统性能的评价,一般应从以下七个方面加以考虑:1.泄漏位置定位精度定位精度是指测定出的泄漏点位置的精确度,它是以误差范围的大小来表征的。当发生不同等级的泄漏时,对泄…     

海底管道稳定性分析

海底管道稳定性设计是海底管道整体设计的起始部分,也是海底管道设计的重要部分,该部分直接决定海管的选择形式。对海底管道稳定性分析的合理性直接影响着海管在整个运营周期内的安全和经济效益。结合现行主流设计规范,讨论海底管道稳定性分析涉及参数,研究海底管道分析设计方法,并为今后海底管道稳定性设计提供合理化建议。     

潜器动力定位的仿生鱼尾推进控制分析

仿生鱼尾推进器是一种高效率、高机动和低噪声的新型水下推进器。以该新型推进器为研究对象,建立仿生鱼尾动力学模型和以仿鱼尾推进的潜器动力定位模型。利用仿真实验得出的数据分析仿生鱼尾摆动频率以及摆动幅度和各关节之间相位差等因素对仿生鱼尾推进性能的影响,采用PID控制算法对仿鱼尾推进的潜器在一维方向的动力定位进行仿真。仿真结果表明,仿生鱼尾推进在潜器的动力定位中可以实现初步的性能要求。     

Experimental and theoretical studies on lateral buckling of submarine pipelines

Global buckling of a submarine pipeline during high pressure/high temperature (HP/HT) operation results in a loss of pipeline stability that is similar to a bar in compression; this phenomenon constitutes one of the key factors affecting pipeline integrity and design. To intuitively study the buckling response, a test system was designed that can account for thermal loading and pipe-soil interactions, and this system was used to perform a series of small-scale model tests on the lateral buckling of submarine pipelines with different initial imperfections. Based on the hat-shaped buckling profiles of the test pipelines, a new buckling mode called "hat-shaped buckling" was proposed. In an attempt to study the conditions under which the pipeline exhibits this hat-shaped buckling mode, the changing law of the buckling mode was investigated through finite element analyses of pipelines with different parameters, including the length of the pipeline and the amplitude and wavelength of the initial imperfection. Subsequently, an analytical solution for calculating the buckling amplitude of a pipeline with a hat-shaped buckling profile was proposed. The theoretical solution was compared to the experimental data, which verified the feasibility of the model in calculating pipeline buckling deformation. The experimental data, the buckling mode based on these data and the corresponding analytical model discussed herein may provide a reference for future experimental studies of pipeline buckling.     

潜艇耐压舱段静动力性能计算分析

对一定几何尺寸、水深下的潜艇耐压舱段，设计满足强度和稳定性要求的较佳结构；以环肋柱壳为例分析各结构尺寸对其强度和稳定性的影响，并对其在流场中的振动频率进行计算分析。本设计及频率计算采用C#语言自编程序软件，快捷准确有较强实用性和工程意义。最后采用软件Ansys建立环肋柱壳模型，计算其失稳压力及频率，进一步证明理论分析结果的可靠性。     

基于贝叶斯网络法的海底管线海床稳定性风险评估

采用贝叶斯网络法对海底管线的海床稳定性进行风险评估。海底管线的安全性至关重要,管线海床失稳将导致严重后果,如泄露造成爆炸及环境污染等。研究首先根据理论知识建立了管线海床稳定性问题的贝叶斯网络模型,其次根据经验及专家意见对输入和输出变量分级,最后用贝叶斯定理计算输出变量落在每个区间上的概率。结果表明:贝叶斯网络可以表示不同因素间的复杂关系,对复杂系统建模,并组合不同来源的信息,得到可靠的结果,该方法在海底管线的安全性评估方面具有较好的应用前景。