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．     

深水消油剂水下连续油管动态模拟分析

针对深水水下消油剂喷洒过程中连接海面作业船舶和海底喷洒头之间的连续油管会受到波浪、海流等环境条件的影响,从而增加了海上作业风险的问题,使用orcaflex分析软件对连续油管在不同工况、不同载荷情况下的下放过程进行动态模拟分析,讨论各种因素对连续油管状态的影响。     

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.     

强割裂海底区有效反射系数的频率特性研究

海底是海洋的反射边界,它有若干与海面相似的特性。但是,由于海底的不同成分和多层的结构,其作用更加复杂,显著地影响声波的传播。声波在海底反射时造成能量损失,同时也造成影区的声场,能量损失会限制其传播距离。研究了强割裂海底区有效反射系数的频率特性,并运用Matlab软件进行了实验仿真。     

海流--管道--海床之间动力相互作用的量纲分析及实验模拟装置研制

海底管道涡激振动和管道周围海床冲刷是海流--管道--海床之间复杂的动力耦合问题.文章应用量纲分析方法对海流、管道与海床之间的动力耦合作用进行了分析,确定了在实验模拟中应遵循的相似准则.在此基础上,研制了一套能模拟海流、海床与海底管道之间相互作用的实验模拟装置.初步实验结果表明文中研制的实验模拟装置能够模拟典型海洋环境下海底管道的涡激振动和管道周围海床冲刷等问题.     

海底管道管跨的预防和治理

埋设于海底的输液管道,由于海床不平坦或海流对不稳定海床的长期冲蚀以及内外流引起的管道振动等复杂因素,不可避免地使海底管道出现悬空段。本文以海底输油管道为研究对象,分析了管跨形成的原因及危害,提出了管跨的预防及工程治理对策。     

图像声纳在油气田气体泄漏监测中的应用

中国是海洋大国,这片蓝色疆土中有着丰富的资源,因此开发利用海洋资源对我国的可持续发展有着重大的意义。对海洋的探索已不仅仅只限于军事目的,也转向了民用目的,如海底资源开发、石油勘探、自动绘制海底地形地貌图等。油气田是海底开采石油、运输石油的大型民用项目,油气管道是在海底连续输送大量油气物质的密闭型联通容器。油气管道所输送的油气为有害的易燃易爆物质,一旦管道发生泄漏或断裂,会对其周围的环境和人员产生严重的后果,所以对油气田气体泄漏的监测成为一项关键技术,能够及时避免事故的发生。对处于深海的水下结构来说,监测气体泄漏的首选方法是水下声学监测,论文主要研究图像声纳在油气田气体泄漏监测中的应用。     

未雨绸缪防油污

在海洋污染中,石油污染非常严重.石油污染海洋的方式,主要是油轮事故、海上油井管道泄漏、船舶航行时的排污与泄漏等,其中以油轮事故溢油最为严重.油轮事故一次溢油量少则数百吨,多则数十万吨.出现这种情况,大片油膜覆盖于海面上,污染海滩,造成局部"海洋沙漠"化.而滞留于海洋中的重油,有的含有致癌物质,海洋生物吸入后会大量灭绝,其"后遗症"可长达数十年!     

不同海流流向下海底管道牵引过程中的动力学响应

参考海底管道牵引的相关文献,结合管道侧拉的具体过程,利用大型水动力分析软件OrcaFlex建立了管道牵引的动力学响应简化模型。通过改变海流方向和对牵引点A进行时域水动力分析,得到了不同海流流向对管道牵引过程的影响和管道牵引的最佳海流流向,确定了管道在经过牵引通道和出油管时易发生应力集中现象。结合水动力分析结果,给出了牵引过程中管道的力学性能和牵引的注意事项。     

海洋立管的涡激振动

海洋输流立管是海面与海底井口间的主要连接件，是海洋基础结构的关键组成部分，作为海面与海底的一种联系通道，既可用于浮式海洋平台，又可用于固定式平台及钻探船舶。立管在波浪及海流的作用下易发生涡激振动（VIV），涡激振动是深水立管设计的一个主要控制因素。对海洋立管涡激振动的工程背景、研究现状进行了介绍，对所做的研究工作进行了总结，并提出了研究中的不足之处及进一步研究的建议。     

海底管道悬跨段的近壁圆柱绕流分析

海底管道靠近海床表面处受海流冲刷,管道与海床表面产生一定间隙,该间隙与管道直径的比值定义为间隙比。通过数值模拟和物理模型试验,研究间隙比对管道绕流的水动力特性的影响。物理模型试验中,六分力天平测得管道的阻力和升力,数值模拟研究管道尾流流态和旋涡发放频率。结果表明:间隙比低于某临界值时,海床的存在阻碍了剪切层与层外流动间的相互作用,抑制层内涡量的传递,下游旋涡得不到充分发展,发放频率有所降低;海床壁面加剧管道两侧压力分布不均匀,压力差增加,因而管道阻力和升力增大;间隙比高于某临界值时,海床的抑制作用逐渐削弱,旋涡脱落趋于规则,海床未对绕流产生较大影响,管道受力随之趋于稳定。该研究可为海流冲刷引起的海底管道悬跨现象的安全设计提供理论指导。     

海工装置应设置安全使用年限——中国船舶设计大师赵耕贤

随着海洋油气开发的不断延伸．人类在利用、开发海洋的同时，海洋结构物的安全问题被广泛关注。一起起灾难性的钻采平台爆炸、沉没事故．引发了大量原油泄漏．对海洋环境究其原因大都是操作过程中的失控海洋生物、海洋生态造成严重破坏。以及不可抗拒的自然因素．导致出现海底滑坡．而引发颠覆及油气泄漏事故。     

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。     

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.     

石油污染与海洋环境

随着人类对石油开发利用的不断增加,大量的石油及其炼制品,通过海上运输时的油船事故、海底油田开采溢漏、井喷、战争以及向海洋排放含油污水等途径流入海洋。近年来,每年约有600万吨石油及其炼制品流入海洋,从而造成危害严重的石油污染。石油进入海洋后,首先形成一片油膜,进而在风浪及海流的作用下,分割成小面积的油膜后再随风漂移扩散。在漂移及扩散过程中,一部分蒸发到大气层中;一部分则被氧化分解;还有一部分在海洋“自净力”饱和的情况下,溶解或乳化入海洋水体中,被海洋生物吸收而危及生物;最后一部分将形成沥青块沉入     

隔水板桩与海底管道下方土体渗透破坏的对比分析

隔水板桩和海底管道地基土体的渗透破坏是两个典型的工程失效问题.分别对隔水板桩地基和具有一定嵌入深度的海底管道下方土体渗流场进行有限元模拟分析.结果表明,板桩地基渗流场的最大水力梯度出现在板桩最下部,其值在接近板桩底部的很小范围内显著增大.而海底管道在海流作用下的地基渗流场则呈现不同的变化规律,水力梯度最大值出现在上下游的管道与海床表面接触处.将隔水板桩地基渗流的计算结果与理论解进行了比较分析.参考计算得到的海床地基渗流场最大水力梯度的位置及渗透力方向特点,推导得出了海底管道下方海床发生渗透破坏的临界水力梯度表达式.     

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。     

一艘能张“嘴”的吞油船

<正>近百年来,全球经济迅猛发展,催生了石油工业及运输业快速发展,随之而来便是频发的海上溢油事故。海上溢油是石油开采、运输、装卸过程中发生的事故,还有战争导致的原油泄漏等,均对海洋生态环境造成不同程度的污染和灾害。一、溢油的危害海上溢油发生后,对海洋生态环境、安全生产生活、人身健康等3个方面带来严重的危害。（一）任何种类的原油或油品在海上发生泄漏时,由于油质成分、黏性不同,会在海面形成薄厚不等的一片油膜,     

东方1-1气田开发工程外输海底管道现场补口设计

随着海洋石油的不断开发,海底管道的建设每年都在不断地增长.目前在我国近海已建成投产和正在建设的海底管道总长已接近2000km.在海洋环境中钢质管道的腐蚀非常严重.阴极保护和涂层是钢质管道必不可少的防腐措施.现场接头补口也是钢质管道最大的难点.如果接头补口处理不好,也将影响整个管道的设计寿命.本文介绍了海底管道接头补口的设计、材料及检验,对今后海底管道补口工作具有一定的指导作用.     

台风对春晓气田群海底管道安全的影响研究

基于连续4年的春晓气田群海底管道检测数据,结合该区域水文、气象、泥沙、地形、底质等环境资料的分析研究认为,2007年夏季韦帕、罗莎等台风所引起的强烈水动力扰动,对管道KP287.666～KP301.906所在区域的冲淤稳定产生了较为明显的影响。台风将高能传递给水体,增强了海流、波浪等水动力要素,两者的联合效应使得水体底部剪切应力剧增,使水体挟沙能力加强,对海底造成区域性冲刷,导致管道裸露、悬空,严重影响其安全。