被拖运管线的随机动力分析

对在随机传播海浪上被拖运管线的响应问题进行了研究。首先提出了一种对无限长管线的响应进行计算,随后再根据相应的边界条件进行修正的分析方法。然后,又提出了管线的有限元分析模型。两种方法均采用了线性频域方法,所得结果非常一致,但第一种方法所需计算机时要比有限元方法少得多。     

海洋波浪,流激励下的隔水管管线动力稳定性

本文以一根在上部允许作任意弹性旋转为均匀，连续垂直隔水管系统进行了动力稳定性分析，水面船的升沉和横荡运动作管子上端的激励条件，采用了Ｐｉｅｒｓｏｎ－Ｍｏｓｋｏｗｉｔｚ波浪谱描述了波浪环境，用Ｍｏｒｉｓｏｎ方程估算了作用在立管上的流体动力，采用有限差法分求解了立管运动方程，计算了管子临界位移和弯矩分布。     

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。     

翼板扰流器的参数对海底管线水动力特性的影响

利用计算流体力学数值模拟方法,结合RNG k-ε湍流模型,对安装翼板扰流器的海底管线绕流进行了二维数值模拟。以不同布置形式的翼板扰流器为研究对象,通过改变间隙比和翼板高度,探讨其对海底管线绕流水动力特性的影响。计算结果表明：间隙比为0．3时,翼板扰流器抑制的效果更好,受力情况良好,且A60型翼板管线效果最佳;间隙比相同时升力系数和阻力系数随着翼板高度的增加而增大。建议实际工程中,应尽量避免翼板管线的悬空高度,同时可在管线的不同展向安装不同角度的翼板扰流器,以破坏涡旋发放的规律性。     

东海平湖油气田海底管线保护施工

介绍采用砂被保护海底管线的新方法及施工过程。     

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。     

全自动焊系统在海底管线工程中的应用

中海石油海洋工程公司（COOEC）首次在海底管线铺设中采用全自动焊技术，并首次在中海石油海洋工程公司（COOEC）承揽的东方1-1海底管线工程和渤南海管线项目中成功使用，新工艺的使用不仅大大提高了焊接效率和焊接质量，更重要的是，它标志着我国在海底管道铺设工艺上又有了崭新的起点。为此详尽介绍了这种先进焊接工艺在东方1-1海底管道铺设中的具体应用开发情况。     

埕岛油田海底管线悬跨段动力响应分析

以胜利埕岛油田CB11D-CB11E海底输油管道CB11D端悬空段极端海况为例,研究了该海底输油管道的在波浪、流、地震等外荷载作用下的动力响应,结果表明,在波浪、流及地震共同作用下悬空管道两端及弯管处应力很大,管跨中间位置位移最大,说明该两处最容易发生破坏和断裂.因此应密切检测悬空管道两端和管跨中间的刚度,及时采取防护措施.     

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。     

海底埋管的上浮风险

海底输油输气、离岸深水排污和滨海电厂取排水等都经常建设海底管道,波浪、潮流等水动力引起的海床变形和稳定性是海底管道工程设计中必须考虑的关键问题之一。大直径管道的综合密度往往小于天然淤泥的密度,管道埋设采用原土覆盖回填时可能发生上浮。在波浪作用下,覆盖层发生沙土液化,管道也可能浮出床面,发生事故。通过分析回填土的密度变化规律和范围,以及波浪作用下的沙土液化规律,分析特定工程海上埋管的上浮风险。     

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。     

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.     

海底管线在波流联合作用下疲劳寿命预测方法研究

海底管道悬跨管段在波流联合作用下非常容易发生疲劳破坏.文章在结合所做的一系列试验结果的基础上,建立了管跨在波流联合作用下的涡激振动力学模型.通过模态分析,求得振动方程的固有振型,并以此为基础,综合考虑垂向响应和流向响应对管跨截面处应力的影响以及平均应力存在时对疲劳寿命的影响,运用谱分析理论和疲劳分析理论建立更为合理可靠的海底管线疲劳寿命预测方法.最后通过实例计算,确定平均应力的存在对管跨疲劳寿命的影响程度.     

海底管道整体屈曲摄动解与Galerkin解的对比分析

海底管道在高温高压下的整体屈曲是管道设计中需要考虑的重要问题。由于地基土体对管道作用的非线性特点,使得求解高温高压下海底管道整体屈曲变形的理论解非常困难。摄动法和Galerkin法是求解海底管道整体屈曲的重要方法。文章在考虑土体对管道抗力的分析模型基础上对海底管道水平向整体屈曲变形的摄动法解与Galerkin法解进行了对比,发现两者得到的结果差异较小,但Galerkin法求解过程复杂,计算量大,且土抗力的函数表达式较为单一。     

海底管道挖沟技术的改进

在浅海海底管道铺设施工中,海底管道线路周围复杂的地质情况,一直是困扰海底管道施工的一个难题。通过多年来在实际海底管道施工中的不断摸索、总结复杂地质条件下的挖沟及挖沟成型技术,形成了一些合理的改进方案。     

搭载于AUV的海底石油管道溢油检测装置

针对海底输油管道的泄漏检测需求,本文研制了可以外挂在AUV上的溢油检测装置。介绍该装置的工作模式、检测原理和定量标定试验结果,详细描述了所研制装置的结构、系统软硬件组成,以及所开发数据分析软件。所研制的装置配合AUV的自主巡航能力可实现快速溢油检测,具备长时间可靠工作的能力。     

浅剖仪在海底管线保护中的应用

浅地层剖面探测仪由于操作方便、探测精度高和经济性突出等优点,在水下管线的精确探测中具有明显的优势。结合深圳铜鼓航道疏浚工程的实际情况,利用浅剖仪对航道下的深埋管线进行精确探测,探讨浅剖仪的应用范围以及应用关键技术。得出如下结论：海底管线附近原有土层与抛石间、抛石与管线间的波阻抗差异均很大,可获得较清晰的探测图像信息;采用船舶中部侧方拖拽以及缩短拖缆的方式,可避免拖鱼左右大幅摆动,提高平面探测精度;保持水下托鱼姿态的平稳,同时利用滤波法对船舶噪音和水流、波浪等产生的无效波进行处理,可为制定海底管线保护施工方案提供借鉴。     

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。