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海底管道悬跨长度的计算

总结目前常用的几种海底管道悬跨长度的评估方法 ,阐述DNV在 2 0 0 2年最新提出的  (本文共7页) 阅读全文>>

《防灾减灾工程学报》2010年S1期
防灾减灾工程学报

海底管道最大允许悬跨长度计算

海底悬跨管道在自身重量、内部流体重量、外部环境荷载作用下,将可能发生静力破坏及动力破坏。海底管道悬跨管段的长度是决定管道静力破坏与动力破坏的关键因素,因此确定了海底管道最大允许悬跨长度,就能够避免管道...  (本文共3页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

海底管道悬跨段力学分析及处理装置研究

海底管道悬跨是指海底管道与海床表面之间形成的不直接接触的悬空段。海底的地形和地质构成,波浪与海流的冲刷作用,海底沙丘运动以及土壤性能的改变等等,都会引起海底管道悬空的发生。管跨的出现改变了海底管道所承受的载荷形式和应力状态,当海水流经管道悬跨段时,常伴随着周期性的涡激振动。涡激振动是决定海底管道使用寿命、引发管道疲劳破坏的主要因素。本文利用势流理论和Morison方程对悬跨管道进行了受力研究。以海底管道悬跨段为研究对象,根据欧拉-伯努利梁理论推导出悬跨管道振动控制方程,并求解其固有频率。分析了轴向力对自由振动和悬跨长度的影响。同时从静态和动态两方面推导出海底管道的最大允许悬跨长度,并给出了计算算例。综合国内外悬跨处理技术研究现状,进行了悬跨处理装置总体方案设计。提出了落石、铺袋和结构支撑三种管道悬跨处理方案。经分析研究,确定了结构支撑为本课题的研究目标,并给出了结构支撑装置的总体方案,包括机械结构和液压控制系统设计。论文对结构支...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

海底管道悬跨段涡激振动动力特性及动力响应的数值模拟

海底管线是海上油田的生命线,海洋油田油、气、水的集输、贮运,多是通过海底管线来完成,海底管线把海上油田的整个生产密切地联系起来。本文以海底管道悬跨段为研究对象,阐述了当管外流体流经管道时产生涡激振动的机理及其相关影响参数,推导了海底管道悬跨段在管外环境荷载作用下和管内流体流动状态下的振动微分方程,考察了不考虑阻尼和考虑阻尼两种情况下海底管道悬跨段的动力特性,并以不发生涡激振动为控制条件,推导出海底管道允许悬跨长度;为考察海底管道悬跨段的动力响应,将尾流振子模型与海底管道悬空段振动微分方程相结合,得到管道与流体的耦合振动方程,用有限元法及迭代法进行求解,得到管道涡激振动响应。结果表明:在相同的情况下,考虑阻尼的海底管道允许悬跨长度低于不考虑阻尼的海底管道允许悬跨长度,但差别不大;管道允许悬空长度随着内流流速、轴向压力和管内压强的增加而减小,随着轴向拉力的增加而加大;管内流体流动使得涡激共振向低频方向偏移并使响应峰值有所降低,内流对...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

地震波作用下海底管道反应分析

随着人类的能源需要不断增大,使得海洋石化工业蓬勃发展。海底管道作为海洋油气资源运送的一个重要组成环节,其具有不可替代的重要作用。由于海底管线周围特殊的水下环境、高昂的造价和失事后造成严重的环境污染,海底管线的安全问题一直是各科研工作者的研究重点。而地震作为一种无法准确预测但危害性极大的灾害,其对海底管线的影响不容忽视。相对于陆上管道,海底管道的地震反应研究并不多,也未形成专门针对海底管道的抗震设计规范或方法。因而研究地震作用下海底管线的响应很有必要。本文以某海底天然气管道工程为背景,对国内外埋地管道的相关抗震设计规范进行了总结,并运用有限元分析软件ANSYS建立海底管道模型,进行了局部悬跨管道和整体埋地管道在地震波动作用下的时程反应分析。主要工作包括:1.通过对国内外埋地油气输送管道抗震分析方法地总结,包括理论方法和数值仿真方法,以及对海底管道地震反应研究成果的总结,对海底管道与陆上管道抗震设计进行了比较。2.对水动力参数与地震...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

多点地震动作用下海底悬跨管道非线性分析

随着海洋油气资源的开发,海底管道成为海洋油气集输的最重要方式,在海上油气田的生产、精炼、储存及到用户的全过程中发挥着重要作用,成为海上油气田的生命线。海底管道的安全性成为海洋油气开发的关键问题。我国渤海海域为地震多发区,地震荷载和工作荷载的组合成为该地区管道设计的控制条件。此外,由于地球介质构造的复杂性(各向异性,不均匀性),一次地震时在各空间点上的地震动在幅值、相位角、频率等方面存在差异,这种差异直接影响管道的地震反应。因此,研究海底管道在多点地震动输入下的计算模型和破坏机理具有重大理论意义和实用价值。提出了一种一定程度上符合实际地震动传播特点的多点地震动合成方法。在前人方法的基础上进行改进,通过修正随机相位角,使生成的多点地震动满足地震动传播机制,给出了未知和已知相位差谱统计规律两种情况下非平稳多点地震动的合成方法,进一步提出了基于实际地震纪录的空间相关多点地震动合成方法。采用本文方法进行了基于美国Northridge地震和...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>