波流作用下海底管-土相互作用研究综述

回顾了处于各种运行状态下海底管道在波浪和海流作用下的模型试验结果和理论计算方法,包括常规重力场下的试验(1g试验)和离心试验;解析方法和数值方法等。最后对海底管-土相互作用的进一步研究进行了展望。     

多孔弹性海床上的管土相互作用数值模拟

采用有限元软件ABAQUS对管土系统进行分析，土体的本构模型采用多孔弹性模型。通过改变管道的水下重、环境载荷等参数进行计算，可以得到管道的位移、海床孔隙水压力分布、土体侧向隆起。计算结果表明，管道的水下重、环境栽荷、土性参数均对管土系统有影响。     

管-土相互作用对海底管道横向屈曲的影响

基于ANSYS建立了平坦海床上裸铺管道的非线性有限元模型,分析了管-土相互作用参数对海底管道前屈曲及后屈曲的影响。结果表明,管道屈曲的临界温差、最大弯矩及最大轴向总应变随着横向摩擦因数的增大而增大,管道总屈曲段长度随着横向摩擦因数的增大而缩短;轴向摩擦因数对管道临界屈曲载荷、后屈曲的变形、弯矩及应变影响很小;管道屈曲的临界温差随着土体屈服位移的增大而减小。     

利用ABAQUS软件分析砂质海底管道稳定性

利用美国HKS公司的ABAQUS有限元计算程序,对裸置在海床上的管道进行分析。在计算中,采用程序中所规定的接触面来考虑管道与土体的相互作用,得到了比较好的结果。     

海底管道敷设过程的海底拖管强度分析

针对滩海水域海底管道铺设运输,探讨了管道的运输方式和计算方法.考虑到拖管自身的负浮力、海底的摩擦阻力、拖船的牵引力等载荷作用,提出了抬高拖管头、缩短拖带缆进行拖管施工的方式.基于新的海底拖管施工方式,建立了拖管头抬起时管道强度的计算模型以及在海底拖管过程中管道的变形状态与强度计算方法,并开发了相应计算机程序.计算结果表...     

砂质海底管土相互作用的数值模拟

利用有限元计算软件ABAQUS,分别采用非线性弹性模型、多孔弹性模型、Ram-berg-Osgood弹塑性模型对管土系统进行有限元计算。构建了有限单元模型,并对接触面、约束方程进行了说明,分析了管道的沉降量、侧向阻力系数与管重间的关系,计算结果与有关的试验结果相吻合,具有可比性,表明对管土相互作用进行数值模拟是可行的。并得到了管道侧向失稳的判别准则,可为今后进一步的试验研究提供参考意见。     

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...     

海底油气输送管道材料开发和应用现状

阐述了国内外海底油气输送管道的发展现状,分析了海底油气管道材料的发展趋势和技术需求。针对海底油气管道的特点,指出抗大变形、高疲劳性能、大径厚比是未来海底管道低碳合金钢材料的主要发展方向;在海底油气管道的腐蚀方面,以耐蚀合金为衬里的双金属复合管及非金属柔性管是耐H₂S/CO₂气田集输管线材料的主要发展方向;未来冶金复合管和机械复合管的优选,需要根据两种产品的研究发展情况来确定;应提高柔性管的自主开发和制造能力,加强对柔性管设计和生产装备的研究。     

国产ERW钢管在海底管道的应用

海洋石油工程开发海底管道的ERW钢管,通常从国外进口,进口ERW海管材料价格昂贵,交货期很长,手续繁琐。提升国产化ERW钢管制作工艺,解决高频焊缝的熔融技术,使其达到海管技术要求,满足海管的标准是关键环节。通过对钢板卷生产和ERW钢管生产厂家的生产能力和技术水平进行调研和评估,通过试制和小批量试生产,优化ERW钢管制造工艺和技术,使得ERW钢管技术指标符合海管要求,并首次应用国产ERw钢管作为海管。经过实际生产运转检验证明,国内ERW钢管可以应用于海底管道。     

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.     

海底管道铺设技术研究进展

为解决深海油气资源开发众多技术难题,对国内外学者在海底管道铺设技术方面的研究进行了总结。在此基础上指出了今后的研究方向,如多种计算方法的综合运用、管道动力分析、管道屈曲传播和整个铺管过程的实时监测等。     

海底管道清管用新型水下发球装置研究

针对传统海底管道清管成本高和停输问题,设计了一种适合单海管清管的发球装置。该装置通过水下发出清管器,经过需要清洗的海底管道和立管,回到平台上的收球筒中。发球装置主要由快开盲板、发球单元以及连接单元3部份组成,其驱动液是来自采油树的甲醇。介绍了发球装置清管工艺流程以及每一部分的工作流程,并通过有限元法,对发球装置的关键零部件进行了强度校核。该装置可以解决单海管清管问题,对于完成海底管道清管作业,推动国内水下清管技术的发展,有一定的指导作用。     

海底管道设计壁厚和计算壁厚的选取

根据最新DNV2000海底管道设计规范和有关文献．对在海底油气管道的设计中关于设计壁厚以及计算壁厚的选取问题做了探讨和研究．并提出了一些建议。     

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年最新提出的海底管道悬跨长度评估指导性文件 (DNVRPF1 0 5)的特点以及当前的最新研究进展。论述内容有较强的实用性 ,可供工程设计人员参考     

国内外原油海底管道的修复技术

简述了国内外水下管道的基本状况,综述了海底管道的海面和海底修复技术,包括海面焊接维修法、钢套维修法、机械连接器维修法、海底机械式三通维修法、法兰维修法和水下焊接法等,介绍了它们的优缺点和适用范围。     

X70厚壁海底管线钢管研制

根据我国南海深海管线用钢管的技术要求,开发出了厚壁X70钢级φ765.2 mm×31.8 mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550 MPa,抗拉强度≥660 MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695 MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后伸长率达到54%;在-20 ℃下管体冲击功平均值为340 J,焊接接头冲击功平均值最低为168 J;在0 ℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688 mm,焊接接头最小为0.222 mm,热影响区最小为0.280 mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70钢管具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。     

搅流器技术在杭州湾海底输油管道上的应用

介绍了搅流器（SPOILER）技术的构成、工作原理、应用的地质水文条件和优点，以及在杭州湾海底管道上的应用，应用搅流器技术埋深管道3月底完工，5月中旬投入运行，6月下旬勘测结果表明，海底管道总体上已经达到管线的设计埋深要求，该技术的应用既节省了工程成本和施工时间，又保证了管线的稳定性，不失为一种先进的技术。