波浪作用下海底管道在位稳定性分析

基于Gao et al.(2002;2003)得到的描述波浪作用下海底管道在位失稳的Frb-Gb关系,本文提出一种改进的海底管道在位稳定性分析方法,并给出算例.与DnV管道稳定性设计方法不同,本分析方法考虑了"波浪-管道-砂质海床"之间的动力耦合作用.     

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.     

海底管线埋设沟槽边坡稳定性分析

海底石油管线埋设已经成为海洋工程的重要组成部分,在埋设管线的过程中沟槽的稳定性和坡度选择直接影响到埋设工程的工作量。利用强度折减有限单元法对某海域海底管线埋设的沟槽进行了分析,通过计算不同坡脚时沟槽边坡的稳定性,选择了符合工程要求的最佳坡脚。同时比较了最大总位移和x方向最大位移作为边坡失稳判据的区别,结果证明用最大总位移作为判据判断海底沟槽边坡稳定性更直观。     

水下机器人平面直航运动稳定性分析

应用古尔维茨(Hurwitz)判别法对水下机器人平面扰动运动微分方程的特征方程式根的实部符号进行判断,进而用一次近似法对水下机器人平面直航稳定性进行分析,试图为水下机器人在稳定性方面的设计以及对其稳定性进行评估提供可靠的依据。最后,实例说明该方法可行。     

遗传算法在路堤边坡稳定性分析中的应用

基于圆弧滑动面的假定和遗传算法的思想，提出1种用遗传算法（CA）搜索边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法。该方法是1种模拟生物遗传进化过程的算法，它克服了传统优化方法容易陷入局部极值点和误差传递导致不收敛的缺点，具有较高的计算精度，适用性强，搜索的解更忧。通过一高速公路工程实例对其进行了验证。     

震裂边坡的降雨稳定性研究

震裂边坡在地震灾区分布较广,是规模较大的潜在灾害,其在雨水下渗等外界影响因素的作用下稳定性可能会发生较大的变化.针对不同的裂缝位置、裂缝深度以及考虑是否灌水,运用ABAQUS大型有限元软件,开展均质土震裂边坡的降雨稳定性分析.结果揭示了上述不同情况下的震裂边坡在降雨中的变形破坏和稳定性变化的规律,为类似边坡的分析评价及工程治理提供借鉴.     

转体桥施工中稳定性可视化计算系统研究

转体桥施工中稳定性可视化计算系统是针对轻型化转体桥在施工过程中,拱肋稳定性分析的计算软件。根据能量法理论计算基础,编写可视化计算系统程序,将复杂的工程问题简化,并在施工中得以实施。     

海底管道水下湿式维修法在工程中的应用

海底管道的安全可靠运行是海上油气田生产的根本保障。近年,由于海水冲刷悬空、海上拖网捕鱼作业等,在我国近海相继出现了几次海底管道泄漏事件。2002年10月初,南海西部涠洲12-1至11-4油田海底管道发生的一次泄漏,造成了该油田停产和巨大的经济损失;该文通过该工程所采用的水下维修实例,介绍了一种典型的海底管道水下机械连接维修方法及其实施中的难点和关键点,以期对类似工程具有指导作用。     

水下直升机运动稳定性分析

文章分析一种新型超机动飞碟形的自主式潜水器—水下直升机的运动稳定性,以实现其在海底复杂的作业任务。采用AYASYS-CFX计算流体力学的仿真模拟技术,分析飞碟形的水下直升机在水平面的机动性和垂直面的运动稳定性等水动力关键技术问题。采用多种数值水池模拟的方法,包括直(斜)航运动和圆池旋臂运动等模拟方法,以计算水下直升机的水动力的稳定性导数、水动力(矩)、随攻角变化的压力中心和阻升比等。在设计航速1 kn的情况下,采用Routh线性水动力导数组成的运动稳定性数学模型,分析其水平及垂直面上的运动稳定性。计算结果说明,水下直升机在水平面上回转运动具有战术直径接近零的超机动能力,同时,在垂直面上具有优于传统鱼雷形潜水器的运动稳定性。     

埕岛油田海底管道修复施工技术探讨

考虑到胜利油田埕岛海域海底管线的修复及维护施工难度大,分析埕岛油田浅海区域内海底管道漏点、外管变形及断裂的修复方法,同时对修复的施工工艺进行探讨。     

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。     

Local scour at submarine pipelines

The rapid development of offshore oilfields has increased the number of submarine pipelines being constructed for the transport of crude oil to onshore refineries.Interactions between the pipeline and an erodible bed under the influence of current and waves often lead to local scouring around the structure.When this occurs, the pipeline may be suspended on the seabed resulting in the formation of a span.If the free span is long enough, the pipe may experience resonant flow-induced oscillations,leading to structural failure.This study examines the complex flow-structure-sediment interaction leading to the development of local scour holes around submarine pipelines.It reviews published literature in this area,which primarily is confined to the development of 2- dimensional scour holes.Despite the abundance of such research studies,pipeline-scour in the field essentially is 3-dimensional in nature.Hence,most of these studies have overlooked the importance of the transverse dimension of the scour hole,while emphasizing on its vertical dimension.This clearly is an issue that must be re-examined in light of the potential hazard and environmental disaster that one faces in the event of a pipeline failure.Recent studies have begun to recognize this shortcoming,and attempts have been made to overcome the deficiency.The study presents the state-of-the-art knowledge on local scour at submarine pipelines,both from a 2-dimensional as well as the 3-dimensional perspective.     

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…     

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.     

潜艇耐压液舱设计

以Sysware为设计平台,以满足现行规范要求为设计条件,对实肋板带液舱壳板纵骨的耐压液舱进行了优化设计。通过对设计变量、约束条件及目标函数的分析,提出了耐压液舱优化设计的主要设计变量、约束条件及目标函数。通过对算例的优化,对耐压液舱的设计提出了优化设计方向,对实肋板减轻孔的设计提出了改进意见。本文对耐压液舱的规范设计具有一定的指导作用。     

潜艇操纵控制方法

综述国内外在潜艇操纵与控制方面研究的发展情况,重点对潜艇运动的数学模型、分析方法及控制策略等方面的研究成果及存在的问题进行分析讨论,指出各种控制方法的特点及今后的研究热点。     

海底管线抗震设计方法研究

现用海底管线的地震应力计算方法存在着计算应力过大、管线几何参数和埋设深度对计算结果几乎没有影响等问题,研究在考虑了海底管线实际埋设环境的基础上,通过计算发现在设计地震条件下,管土之间的约束实际上已进入了塑性滑移状态.结合理论分析,给出了考虑地震时管线周围约束土壤进入塑性滑移状态后的极限地震应力计算方法,来计算海底埋设管线在地震作用下所产生的最大地震应力.并用该新方法分析了一实际管线工程的地震应力,通过与现用方法计算结果的比较,证明该方法克服了现用设计方法仅考虑管土之间为弹性约束、管线几何尺寸对抗震设计影响很小等问题,有效反映了实际铺设环境对海底管线地震应力的作用.最后通过新的应力计算法,结合工程实例计算,进一步明确了管线几何参数和埋设深度对极限地震应力的影响规律,为准确计算海底管线的地震应力、制定海底管线抗震规范、进行在役海底管线的地震风险评估和寿命预测奠定了基础.     

基于CATIA对海底门的参数化设计

本文以海底门为对象,针对其三维模型应用场景单一,调整繁琐等问题,基于CATIA知识工程,对海底门相关结构进行参数化设计,获得了能够适用于海底门各种舱体,并可以提供给用户自定义选择的海底门工程模板。该工程模板可以根据用户提供的海水门舱体,自动把海水短管、法兰基座、肘板、格栅、防海生物装置以及吹洗管一同复现在输入的舱体上。用户可以依据实际情况自由的修改海水流量、海水流速、法兰基座类型与公称压力、格栅类型与规格以及流通面积比等参数。除此之外,用户可以自定义海水门各个结构的安装位置,并可以对肘板进行旋转。