海底管道冲刷抑制模型试验研究及现场工程验证

海洋波流冲刷易引起海底管道悬空,从而导致管道疲劳或强度破坏,引发油气泄漏等海上重大污染事故。本文针对我国某高潮差、强急流海域海底管道面临的冲刷问题,提出了不同类型的冲刷抑制方法,并通过模型试验对不同比尺、管径、海床流速、海床冲刷深度进行了研究,分析比较了不同冲刷抑制措施的防护效果,结果表明人工草压块联排结构防护方案在缓流、促淤、在位稳性及经济性等方面表现最优,最后将该方案应用于某实际海底管道冲刷抑制防护工程中,验证了该方案的冲刷抑制效果。本文研究成果为海底管道冲刷抑制及悬空治理提供了重要技术支撑和参考。     

埕岛海域海底管道隐患分析及治理

海底输油管道的安全与否直接影响着海洋石油工业的发展和海洋环境的保护。胜利油田埕岛海域所处的位置和环境决定该海域存在海底冲刷,海上工程勘察情况表明海底管道因冲刷悬空非常普遍,给管道的安全运行带来严重隐患。文章结合该海域油气管道的现状,对安全隐患进行分析,并提出治理措施。     

海上油田海底管道悬空治理

海底管道用于海上油田生产平台之间或生产平台到陆地终端处理厂的油气传输。海底管道服役环境恶劣,不稳定海流冲击、过往船舶锚挂拖拽等会导致海底管道悬空,悬空的海底管道存在损坏或折断造成油气泄漏的风险,本文对渤中28-2南区域海底管道悬空治理过程进行了描述分析。     

海底管道悬空隐患治理技术研究及应用

对埕岛海区平台附近海底管道出现悬空的安全隐患进行了详细的调查，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”方法进行管线悬空治理的施工工艺。实施后取得了显著效果，为保证海底管线安全、保护海洋环境提供了有利借鉴。     

海底管道冲刷预测分析

在海洋油气中,海底管道是输送油气的有效工具。但偶有发生的海底管道断裂事故不仅造成巨大经济损失,还造成了严重的海洋环境污染。这些事故大多是由冲刷引起的。本文根据Airy线性波理论,分析了影响海底管道冲刷的时间、管道外径、海床处水流流速、波高、周期等因素,估算了裸置于海床的管道潮流作用下的平衡冲刷量,其研究内容和结论对未来海底管道冲刷预测分析具有一定指导意义。     

海底管道行走工程抑制措施浅析

随着国际上海洋油气资源由浅海向深海开采,"短"的高温高压海底管道有相当数量在启动和关闭循环周期后,可能发生行走并威胁管道系统的完整性。这对深水海底管道的设计和油田布局规划产生重要影响。本文结合实际工程,提供了几种有效抑制海底管道行走及缓解行走损害的工程措施或操作方法,可避免深水海底管道发生安全事故,为深水海底管道的设计提供一些指导。     

海底悬空管道振动特性研究

受管道处海床的冲刷,立管与水平管道连接处常出现管道悬空,严重影响海底管道的安全运行。当管道悬空段较长时,抵抗变形的能力变弱,在管道自身和外部载荷等因素的综合作用下易发生破坏,造成巨大的经济损失和环境污染。在研究中基于土壤的Winkler线性理论,把管道与地基的相互作用用等距离的相同弹簧来代替;考虑轴向力、内压、外流和土壤刚度系数等因素的作用,根据Hamilton原理,建立振动微分方程;利用ANSYS有限元对三维海底悬空管道进行数值模拟和振动特性研究,分析轴向力、内压、外流和土壤刚度等因素对海底悬空管道振动特性的影响,计算出悬空管道的固有频率和临界长度。     

基于仿生技术防治平湖油气田外输海底管线冲刷的探讨

以曾两次因冲刷悬空而发生事故的平湖油气田岱山近岸段KP2．6为例,通过比较挖沟、传统抛石、砂袋支撑、水泥压块以及仿生草技术等悬空处理与冲刷控制措施,提出了“砂袋悬空回填与仿生草永久性冲刷防治”方案,系统地探讨将仿生草技术用于东海海底管线的防护,对东海乃至全国海底管线悬空处理与冲刷防治都有借鉴价值。     

仿生水草治理海底管道悬空情况探查及改进措施

胜利埕岛油田于2006年引入了海底仿生水草防冲刷系统进行海底管道悬空治理,试点工程实施后1年,泥沙淤积厚度已达到了20～ 50 cm,但最近发现许多管道再次悬空.文章针对这种情况进行了11处管道立管的悬空探查,其中2006年、2007年治理的有7处,铺设的仿生水草缺失率平均超过50％;2008年治理的有1处,治理效果较好,悬空长度6m,高度0.4 m,治理范围内均发现仿生水草,缺失少；2010年治理的有3处,治理范围内未发现悬空,仿生水草状态良好,管道处于淤积填埋状态.文章分析了管道再次悬空的原因,并据此对悬空治理方案提出了改进措施.     

海底管道维修技术

随着我国海上油气田的开发 ,海底管道的修复问题将越来越得到重视。海底管道破坏的主要原因是管道悬空、机械损伤及内外腐蚀。文章针对这三种破坏情况介绍了恢复管道埋设状态、修复管道外防腐层和混凝土加重层以及被破坏管道的方法和相应的机具     

仿生水草在海底管道悬空防护中的应用

海洋构筑物的海底防冲刷是海洋工程亟需解决的问题。文章阐述了仿生水草海底防冲刷技术,该技术基于海洋仿生学原理,通过仿生水草对海流的黏滞阻尼作用,降低海流流速,促进泥沙淤积,从而解决了海底管道等构筑物的悬空、淘空等问题。该技术应用于埕岛油田海底管道悬空治理具有明显的促淤埋管效果,为河流及海底管道的悬空防护提供了新途径。     

海底管道淘空机理数值分析

对海底管道周围流场进行数值模拟,总结在不同管道裸露阶段的泥沙冲刷模式,探讨管线冲刷淘空的机理,并分析不同冲刷深度、流速和管径大小对冲刷淘空的影响。研究发现随着冲刷深度的增大,冲刷速度变慢,而管径和流速越大,冲刷强度越大。     

海底管线冲刷问题研究综述

综述国内外学者通过物理实验、理论分析与数值模拟等方法探索海底管线冲刷问题的成果,为该领域的进一步研究提供参考。     

深水海底管道S型铺设影响因素分析北大核心CSCD

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。     

洪水冲刷作用下悬空管道力学响应特性研究

长输管道常穿越河流湖泊等水文地域,在洪涝灾害频发地区,管道在洪水作用下可能发生弯曲折断等,从而造成严重事故。为研究在洪水作用下的管道力学行为,基于Morrison方程建立了洪水冲刷作用下的悬空管道数值模型,重点分析了典型影响因素对管道力学行为的影响。研究结果表明:管道悬空长度会明显影响管道的应力和轴向应变;悬空管道中部和端部均存在高应力区,但最大应力在管道端部,当悬空长度大于60 m,端部应力超过屈服极限;管道上下表面最大轴向应变都处于管道端部,且最大应变和最小应变关于管道中心近似呈中心对称;管道上表面受压,下表面受拉;管道应力和轴向应变随洪水速度和管道内压的增大而增大,随管道壁厚增大而减小。     

冀东油田NP1-3D/NP1-1D海底管道悬空治理

针对冀东南堡1号人工岛和3号人工岛之间的海底混输管道和输水管道悬空的实际情况,通过对四种海底管道悬空治理方法进行比选以及现场实践,最终选用了"抛石回填、高点开挖、管顶覆盖"方案,成功地进行了悬空治理。文章介绍了冀东NP1-3D/NP1-1D海底管道悬空治理方案的实施过程。     

海底天然气悬空管道的动力学分析

海底悬空管道在受到波浪或海流的涡激振动作用时易发生共振,严重时会导致管道失效,为了减少或避免共振的发生,有必要弄清导致海底管道发生共振的各因素相关联系。以海底天然气管道为研究对象,在ANSYS中建立了管道模型;采用ANSYS模态分析方法,对海底天然气管道的固有频率进行了研究,分析了管道跨长、边界条件和管径三个影响因素对天然气管道固有频率的影响．总体来说,管道跨度越短,固有频率越大;管道两端约束条件越少,固有频率也越小;管径越小,固有频率越小。这样可以通过改变或优化管道跨长、约束条件和管道尺寸来减少或避免海底悬跨管道发     

海底短直管道轴向移动仿真模拟及锚固措施分析北大核心CSCD

海底短直管道在高温高压载荷作用下会产生轴向移动现象,影响海底管道的系统稳定性。本文综合考虑钢悬链线立管张力、瞬态热梯度、海床倾角等因素,应用ABAQUS软件建立了有限元模型,通过分析管道有效轴向力及端点的轴向位移研究了海底短直管道的轴向移动现象。在计算和分析6种锚固方式管道端部的轴向移动距离和最大锚固力的基础上,认为在管道中间位置安装单向锚产生的锚固力最小且成本最低,因而是最优的锚固方式。本文研究成果为海底短直管道铺设及锚固措施选择提供了有效参考依据。     

南堡油田海底管道勘测及问题管段治理

冀东油田利用人工岛和导管架平台对浅海油田实现了海油陆采,针对南堡1号构造铺设了7条海底管道,为了预防海底管道泄漏、排除生产隐患,对海底管道的埋设状况进行了摸底调查。采用声纳探测技术进行了勘测,发现部分海底管道存在裸露、埋深不足、悬空等问题,对于问题管段采取了抛石护坡、碎石覆盖和后挖沟填埋等治理措施,保障了海底管道的安全运行。     

海底电缆对海底管道电磁干扰仿真技术研究

13.8 kV海底电缆与海底管道并行布设,研究海底管道受电缆的电磁干扰,确保管道自身及沿线附近人员的安全非常必要.采用软件构建13.8 kV海底电缆与海底管道的计算仿真模型,模拟海底电缆正常运行、单相对地短路故障、电缆铠装层破损等工况下海底电缆对海底管道的电磁干扰影响.仿真结果表明:在电力电缆正常运行时,海底管道所受交...