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海底管道分布式光纤传感技术的基础研究

海底管道安全一直是人们关注的焦点问题,目前海底管道检测方法由于无法实现对海底管道安全实时监测,给海底管道安全运行埋下了隐患,因此需要开发新的检测方法和检测技术。近年来,分布式光纤传感技术由于具有诸多优点,在结构健康监测中得到越来越广泛的应用。为了将分布式光纤传感技术应用于海底管道健康监测中,浙江大学与中国海洋石油总公司联合申请了国家“863”子课题“长距离海底管道分布式光纤传感技术”,拟通过建立海底管道串联分布式光纤传感系统来实现对长距离海底管道安全实时监测。本文就是基于该课题进行一些基础研究工作,主要包括海底管道事故原因分析,长距离海底管道分布式光纤传感系统研制,分布式光纤传感器样机标定试验,光纤传感系统施工方法研究,腐蚀管道剩余强度评估,悬跨管道涡激疲劳评估、具有焊缝裂纹缺陷管道疲劳断裂评估,这些评估可以为海底管道分布式光纤传感系统中管道安全评估标准的建立提供参考。本文的主要研究成果有:(1) 总结了海底管道事故原因和当前海  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

海底管道的健康监测系统与评估研究

海底管道是海上油气开发的生命线工程,其运行的安全可靠性已引起了高度的重视,但目前尚无法实现海底管道的实时监测。为此,浙江大学和中国海洋石油总公司联合承担了国家“863计划”子课题“长距离海底管道分布式光纤传感技术”,将分布式光纤传感技术应用在海底管道实时监测中。本文依托该课题开展了相关的研究工作,主要包括可应用于海底管道分布式光纤传感技术的传感光缆选用,实际海底管道工程传感光缆的敷设方法,以及“有无损伤→损伤程度→损伤后的寿命评估”三阶段的海底管道健康监测算法研究和监测软件系统开发。另外,结合渤海BZ28-1油田海底管道,对既有海底管道的腐蚀可靠性评估方法进行了研究。本文的主要研究成果有:(1) 针对BZ28-1油田多年闲置海底管道的重新启用安全问题,提出了既有管道的“局部检测+压力试验”评估法。通过局部检测数据建立了剩余壁厚的空间和时间概率分布模型,以获得各时刻各位置的最小剩余壁厚;同时建立了管道失效压力、最大操作压力与最小剩...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

海底管道—流体—海床相互作用机理和监测技术研究

海底管道被称为海洋油气田开发的生命线工程,它的安全可靠运行是海上油气田正常生产的根本保证。本文以国家“863计划”子课题“长距离海底管道分布式光纤传感技术”(2001AA602022-1,2001AA602210-1)为依托,在海床液化、海底管道局部冲刷、悬跨海底管道涡激振动、海底管道结构—流体—土共同作用等方面进行了深入地研究;针对海底管道破坏因素,在开发长距离光纤传感系统的基础上,进行了静态和动态应变监测的标定试验。本文的主要研究内容有:采用Biot动力固结有限元法对波浪荷载下海床土体的响应规律进行研究,分析了波浪荷载下超静孔隙水压力、有效应力的分布规律,提出了波浪荷载下均质弹性海床液化条件和液化深度计算方法。同时,研究了液化土体粘滞系数估算方法,探讨了海床液化对海底管道的影响。设计了一种新型的海底输油管道水槽冲刷试验模型,研究海底管道与砂床之间存在不同间隙时砂床起动流速的变化规律,探讨了海底管道底砂床砂粒起动的机理,提出了...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

《建设监理》2018年11期
建设监理

探讨海底管道防护技术及安全措施

0引言作为最安全、经济、便捷的油气水输送方式,海底管道在海上石油开发运输中占有重要的地位。以位于渤海南部极浅海水域的埕岛油田为例,据有关资料显示,截至2013年底,整个埕岛海域海底管道150条(包括:输油管道94.条207.11km,输气.管道1条11.6km,注水管道55条8786km),总长30657km。这些复杂的海底管网肩负着埕岛油田原油外输及油田注水的重要使命。虽然在海底管道铺设施工中对其进行了挖沟埋设的处理,但由于海底地形复杂、洋流运动等因素的存在,造成了海底管道平管段及立管段大面积的裸露及悬空,并且海底洋流的持续运动造成了该悬空现象的持续加剧,由此对埕岛油田的生产安全带来了较大的隐患。1海底管道悬空的原因及危害1.1海底管道形成裸露、悬空的主要成因据研究表明,海底海洋结构造成海底冲刷的原因有两点:一是海洋构筑物的存在打破了原有水下流场的平衡,形成局部流速梯度集中区,并构成对海底的强剪切作用;二是海洋构筑物的存在改变...  (本文共4页) 阅读全文>>

《山西建筑》2019年11期
山西建筑

运营期海底管道检测方法分析与探讨

1概述随着海洋能源的迅速开发和利用,海底管道已成为海洋油气资源开发中的重要组成部分。至今中国累计总铺设长度已超过6 000 km[1]。海底管道事故会造成人员伤害、经济损失、环境污染及社会问题,维修处理的难度及成本也非常大[2]。2010年墨西哥湾发生的“深水地平线”事故对该地区的海洋物种造成严重伤害,且造成直接经济损失超过10亿美元[2]。因此,对役海底管道的状态安全检测具有重要意义。2研究现状目前,海底管道常用的检测方法有人工潜水检测、水下机器人技术检测、基于光纤传感技术的检测方法以及基于声学探测技术的检测方法[3]。各种检测方法都有各自的优缺点,不能满足海底管道检测自然和人为的所有各种复杂情况。因此本文将对各种检测方法进行总结分析,并探讨一种更合适的海底管道检测方法。3海底管道检测方法分析3. 1人工潜水检测方法人工潜水的检测方法优点在于操作简单,并能对管道状态检测结果进行直观的表达描述,已被广泛应用于海底管道外检中[4]...  (本文共2页) 阅读全文>>

《石化技术》2018年10期
石化技术

海底管道路由勘察及状态评估技术分析

1海底管道路由勘察方法分析1.1水深勘察法水深勘察前,要对测深仪的进行校检,准确测试仪器精度,检查各功能能否正常,滤波效果是否良好,各种性能是否能正常使用。然后利用声速剖面仪准确测量海底的声速,但测量的次数要科学,每天至少可以一次,所以应建立临时的潮位观测站,及时测试潮位,并对数据进行收集和整理。1.2声纳探测勘察方法声纳探测通过对换仪器摩擦试验研究,检测出了声纳发射在海里接收时是否能达到正常使用标准。在测量前应检查试验记录,确认地貌是否真实,海底噪音干扰和海底跟踪等状态是否正常。其中压力传感器的校验非常重要,检测线外的数据,以此获取海底面貌等资料。以此来精准探索海底管道的具体位置和管道的好坏,通过这种方式了解海底管道的情况便于今后的维护和后期的治理,能为修理者提供准确的数据,这对于工程师们极其关键。1.3浅地层剖面探测勘察方法浅地层剖面探测可以获得海底25m内的地质特征,并分析出该地可能出现的地质灾害。然后综合地质资料和调查结...  (本文共1页) 阅读全文>>