深水海底管道S型铺设影响因素分析

为了更全面系统地评估深水海底管道S型铺设过程中面临的高张力状态、高弯曲应力、大曲率变形、强接触作用以及管道整体几何线型等非线性因素的影响,结合海底管道铺设校核准则,针对我国南海典型海域环境条件,采用三维非线性梁单元对深水海底管道S型铺设开展动态有限元分析,得到了管道有效张力、等效弯矩、等效应力、等效应变的分布情况。对影响深水海底管道S型铺设的重要影响因素,包括托管架角度、管道铺设状态、管道壁厚等级等进行了分析。结果表明,目标工程托管架最优角度为25°;深水海底管道S型铺设应慎重选择充水铺设方式;管道壁厚对S型铺管有显著影响,实际铺设时应深入评估壁厚的影响。本文研究对深水海底管道S型铺设工程有一定的借鉴意义。     

海底管道S型铺设的计算机辅助设计

在S型海底管道铺设设计中,通常采用手动建模并调整作业线设置参数的传统设计方法.鉴于该传统方法存在费时、费力、无法用于复杂结构的托管架等局限性,开发出一套海底管道S型铺设辅助设计程序.该程序能够为任何形状的作业线建立精细的托管架模型,并自动计算最佳设置的支撑滚轮坐标.该程序采用有限元方法对海底管道静态S型铺设问题进行求解...     

深水海底管道J型铺管法及关键技术浅析

随着近海油气资源的日益枯竭,走向深水是海洋工程未来发展的方向。深水海底管道铺设是其中重要的组成部分。本文将概述海底管道铺设方法,并着重对深水海底管道J型铺管法及其关键技术予以详细介绍和说明,以为今后类似工程提供参考。     

海底管道铺设施工设计分析

在简要分析海底石油管道铺设现状的基础上,综合研究“S”型铺管与“J”型铺管的着底管段与悬跨管段的受力及变形.采用Pasternak双参数模型分析着底管段海底基础与管道的相互作用,用加权残值法求解考虑波浪荷载作用下悬跨管段的高阶非线性微分方程.分别利用“S”型铺管与“J”型铺管时,托管架与管道相互作用条件及着底管段与悬跨管段的连续条件,获得了“S”型与“J”型铺管时管道的变形、内力及强度计算的近似解,并编制了相应的设计软件.算例分析了在不同施工参数与托管架结构参数组合下管道的相当应力沿管长的变化曲线,可为“S”型与“J”型铺管设计提供参考.     

基于深海铺管船托管架系统调整的软件开发

为了正确调整S型铺设托管架的入水角度与各托辊的支撑位置,在深海铺管船托架系统调整分析的基础上,提出了深海S型铺设托管架调整方法,借助MATLAB软件GUI模块开发了一款通用性软件,着力提高深海作业时托管架系统调整工作的质量与效率。工程算例应用结果表明:该软件可及时提供最新的参数与模拟图像,操作简单、界面友好、交互性强,可根据实际工程需要调整或增加相关计算界面。该软件的成功开发可为托管架的调整工作提供科学依据和工程应用基础。     

深水海底管道J型铺设用管领结构设计方法研究

J型铺设是目前最适合于深水管道铺设的作业方式,但我国在深水J型铺设装备研究方面刚刚起步。对管领进行了多凸肩结构承载设计方法研究,建立了双凸肩管领结构承载模式的有限元模型,分析了管领凸肩与夹具的间隙以及管领壁厚对载荷传递分配机制的影响。管领凸肩与夹具的间隙是影响载荷分配和传递的重要因素,间隙不同,等效应力和接触应力分布变化显著,实际工程应用中必须控制间隙大小。管领壁厚增加有利于改善应力分布,但壁厚减小并不会使等效应力和接触应力发生显著变化,因此在满足结构强度要求的基础上,可通过多凸肩设计承担载荷,减小管壁厚度。     

J型铺设升沉运动下管道动态响应分析

为了研究J型铺设升沉运动对管道应力的影响,利用ABAQUS软件对管道进行有限元建模,分析了不同水深、铺管角度和管道容重下船体下方10 m和TDP附近管道的动态响应。建模时采用PSI单元模拟管道与海底土壤之间的相互作用,将土壤反力定义为非线性。分析结果表明,在船体升沉运动影响下,轴向张力的变化是导致管道应力变化的重要因素;TDP附近的应力变化不仅要考虑轴力变化,还要考虑弯矩变化;若以增大壁厚的方式增大容重,则管道抗弯刚度增大,尽管TDP处管道静态应力呈增大趋势,但最大动态应力相差不大,接近船体处管道的静态应力和动态应力都会增大,实际作业时要根据具体情况选择管道容重。     

深水管道铺设中托管架精细建模及滚轮支撑坐标计算

针对深水管道铺设中滚轮支撑坐标难以确定的问题,开发了一种能够建立精细的托管架模型及自动获得最优化的托管架形状和滚轮高度的计算程序.应用结果表明,本文方法能够有效弥补传统管道铺设设计方法的缺陷,大大提高设计效率和可靠性.     

管线J型铺设下放过程受力影响因素分析

采用J型铺管系统进行深水管线铺设时,管线在环境载荷作用下于铺设塔分离位置产生较大的弯矩,因此需要根据管线入水长度的增加而不断调整铺设塔工作角度以保证施工安全。本文以我国拟建造的半潜式J型铺管平台为目标船,以管线由水面下放铺设至海底的过程为对象,采用水动力软件OrcaFlex建立计算模型。在静态条件下分析铺设角、流向角对管线应力的影响,得到不同下放长度时适宜的铺设角。在动态条件下研究船舶垂荡、纵荡、横摇和纵摇对管线关键位置应力的影响。结果表明,在管线下放至海底过程中船舶运动对管线托管架接触位置应力影响较大,而在管线铺设至海床后仅垂荡运动对触底点区域应力影响显著。本文对管线J型铺设全过程受力影响因素的分析,可为实际深水管线铺设设计提供理论依据。     

基于OFFPIPE的海底管道S型铺设计算机辅助优化设计技术

OFFPIPE是海底管道铺设设计中广泛使用的功能强大的铺管分析软件,但是,该软件也存在对托管架建模不够精确、手动操作过程较繁琐以及输出结果难于被数据处理软件读取等缺点。文章论述了采用Delphi开发了一套针对OFFPIPE的辅助优化设计软件,具有对托管架精细建模、OFFPIPE外部程序自动控制、OFFPIPE输出文件读取等技术特点,使繁琐的人工设计调整过程完全自动化。该软件大大提高了OFFPIPE的使用便捷性和效率,在海底管道铺设设计领域有很高的应用价值。     

海底管道涂层抗滑脱技术及应用

文章根据铺管船采用S型铺设海底管道的作业特征,介绍了海底管道防腐层和混凝土配重层涂敷工艺,可以确保各钢管涂敷层间具有足够的剪切强度,使得在铺管过程中设定的轴向张力作用下,不致发生钢管各涂敷层间剪切强度不足而产生滑脱的现象,保证铺管过程中海底管道完好.     

S形铺管托管架的结构刚度研究

随着海底管道铺设逐步走向深海,托管架长度和管道质量也随之增加,导致托管架相对刚度变小,在管道压力的作用下,托管架发生整体变形甚至破坏。鉴于此,基于Abaqus软件,建立"海洋石油201"托管架的精细有限元模型,计算了不同铺管工况下托管架的整体结构刚度,探讨了A型支架吊点位置对托管架刚度的影响,并建立了可考虑托管架整体结构刚度的Orcaflex模型。研究结果表明,深水铺管时,托管架承受管道载荷和重力的综合作用而发生变形,其中第1节变形最小,后2节变形较大;改变A型支架吊点位置可调整托管架的整体结构刚度。     

S形铺管托管架的结构刚度研究

随着海底管道铺设逐步走向深海,托管架长度和管道质量也随之增加,导致托管架相对刚度变小,在管道压力的作用下,托管架发生整体变形甚至破坏。鉴于此,基于Abaqus软件,建立"海洋石油201"托管架的精细有限元模型,计算了不同铺管工况下托管架的整体结构刚度,探讨了A型支架吊点位置对托管架刚度的影响,并建立了可考虑托管架整体结构刚度的Orcaflex模型。研究结果表明,深水铺管时,托管架承受管道载荷和重力的综合作用而发生变形,其中第1节变形最小,后2节变形较大;改变A型支架吊点位置可调整托管架的整体结构刚度。     

海底管道铺设用全位置自动焊机关键部件结构探讨

海洋管道作为最重要的海洋石油天然气运输方式,发展十分迅速,但我国在深海铺管技术方面与国外先进水平相比还有明显的差距。在深入剖析国内外广泛应用的几种焊机结构的基础上,对S型管道铺设用全位置自动焊机关键部件——锁紧、行走以及焊枪姿态调整等的设计进行了分析和探讨,为深水海底管道铺设用全位置自动焊机的自主设计研发奠定了坚实基础。     

海底管道充水铺设技术

在海底管道安装期,对裸置于海床上的管道,在波流等自然环境因素的作用和影响下,当依靠其自身重量不足以保持稳定时,充水铺设是解决问题的方法之一.文章主要从海底管道的稳定性、铺设可行性以及施工工艺三个方面对充水铺设方法进行了详细阐述,总结了此方法的优点和不足,并以渤海湾某海底管道为例,说明了此种方法的具体应用.     

等效离散型海底管道模型试验方法研究

随着研究水深的增加,国内现有试验水池难以完成水深2 000 m以上的深水海底管道铺设试验,因此提出了等效离散型管道模型试验方法.分别对等效离散型管道模型试验方法和连续型管道模型试验方法进行了理论分析,以及2 000 m水深海底管道铺设水池试验,2种模型的理论分析及水池试验结果较为接近,验证了本文提出的等效离散型海底管道...     

深水海底管道J型铺设工艺及设备研究

基于对国内外深水管道J型铺设系统和铺设技术的研究,介绍了深水J型铺设系统的基本构成及施工过程中的重要监测设备,并对监测技术进行了初步研究;阐述了J型铺设工艺及注意事项。可为我国深水J型铺设方法的进一步研究及J型铺设施工提供参考。     

海洋铺管船托管架技术研究

托管架是浅海管道铺设中的重要辅助设备之一,文章介绍了胜利油田油建公司自行设计制造的托管架的结构组成和性能参数,对托管架进行了有限元模拟计算,设定了6个工况,计算得出了各部分结构的应力情况,对托管架、A字架和侧拉杆结构进行了相应的优化,优化后的结果满足强度要求。通过对各种方案的比较,提出了一些建议。     

我国海底管道的发展状况与前景

回顾了我国海底管道的发展过程,总结了海底管道的类型、设计与铺设方法。针对海上铺管工艺,确定了钢管品质影响铺管速度的主要因素。分析并展望了海管的发展机遇。     

我国海底管道的发展状况与前景

回顾了我国海底管道的发展过程，总结了海底管道的类型、设计与铺设方法。针对海上铺管工艺，确定了钢管品质影响铺管速度的主要因素。分析并展望了海管的发展机遇。