柔性软管敷设过程及安装计算分析

柔性软管有水平敷设方式和垂直敷设方式,2种敷设方式均可划分为4个敷设过程。介绍软管具体敷设过程及特点,论述软管安装计算分析理论。针对工程项目实例,依据软管敷设过程,进行柔性软管安装计算分析,确定软管敷设工作所需关键参数。研究工作可对柔性软管在海洋石油工程上的应用提供参考。     

复杂海况下大管径柔性软管连续弧形铺设施工工艺

东海某油气田D14 in输气登陆管道在舟山群岛海域发生损伤,需要按照Ω型路由铺设柔性软管替换受损管段。针对舟山海域流速大、平潮时间短、水下能见度几乎为零等海况,对柔性软管铺设过程中的张力、弯曲半径和横向偏移等进行分析,介绍了复杂海况下大管径柔性软管连续弧形铺设的主要施工工艺。该工艺通过布置软管铺设起始缆,在海床合理设置软管弯曲限位点,并在软管上绑扎水下定位信标,监控软管在水下的位置,顺利完成了柔性软管在短距离内的连续弧形铺设,为以后类似软管铺设工程提供有益的借鉴。     

海洋非黏结柔性软管金属层失效机制研究进展

整合API RP 17B规范提出的海洋非黏结柔性软管9种常见失效模式,对国内外柔性软管金属层6种常见失效模式的研究进展进行较为详细的综述,并针对目前柔性软管金属层失效机制研究中存在的问题和短板,指出未来海洋柔性软管失效模式研究的下一步建议,为海洋柔性软管结构设计和完整性管理奠定基础。     

静态柔性软管弯曲加强器的设计

随着柔性软管的国产化,国内越来越多的油田采用柔性软管输送油品介质。在软管管段之间的连接接头属于刚性结构,而管体属于柔性结构,在接头与管体之间存在刚度的突变,在受到较大弯矩作用时,柔性管体将被破坏,因此需要在管体和接头之间设置弯曲加强器,起到刚度过渡的作用,保护管体。在进行弯曲加强器的设计时,参考国外实例,选用聚氨酯弹性体作为结构主材,并配有连接钢件。结合项目实例,重点介绍了静态柔性软管弯曲加强器的结构形式。该结构可在软管过驳和安装时保护管体。     

驳船载大型软管滚筒海上运输强度分析

在海洋工程海底软管施工过程中,大型软管滚筒装船运输是一个不可避免的重要环节。本文以中国南海某软管施工项目为例,对采用非传统钢丝绳柔性立式固定的软管滚筒海上运输方式,介绍了应用SACS和ANSYS进行软管滚筒运输强度分析的方法,可供今后类似工程施工提供借鉴。     

国产海底软管在海上油气田的应用

海底软管对我国海洋油气资源的开发具有重大意义,但海底软管设计和制造技术比钢管复杂,外国公司垄断了世界海底软管产品,导致软管产品价格高,供货周期长,售后服务难。这种现状很难满足我国迅速发展的海洋油气资源开发的需求。鉴于此,基于海底软管的应用现状,探讨了非粘结性柔性软管的结构和设计流程,结合海底软管的国产化研究和应用情况,阐述了海底软管在设计、制造和施工过程中需要考虑的关键技术。研究内容有助于促进海底软管国产化的研究进程。     

海洋油气柔性软管环空状态检测研究及应用

海洋油气柔性软管的环空状态检测是管道实现完整性管理的重要前提和基础.针对海洋油气柔性软管典型结构,开展了环空气体、液体和腐蚀剥离物采样、环空体积检测、外保护层泄漏检测等检测系统的主要设备及工作流程研究,并在中国南海某油田在役柔性软管现场进行了初步测试.通过环空浸没及剩余体积测试、注氮-保压-泄压全过程压力监测、气态样本...     

较深水柔性软管垂直铺设安装模拟

依托国内近年某较深水气田开发项目,介绍该项目中软管垂直铺设有关的设备资源、软管参数、环境参数和主要施工内容,给出软管垂直铺设计算分析有关的接受准则和软件模型基础。详细论述基于该软管垂直铺设的安装模拟计算分析工作,包括对软管铺设的各个过程有针对性地进行安装模拟计算及结果分析,确定软管铺设过程中软管及主要安装设备的受力,确定海上施工适合作业天气窗口。研究工作可为后续类似项目提供借鉴。     

柔性软管回接管安装工艺在某油气田开发中的应用

柔性软管回接管将海管平管段回接至平台立管,并替代刚性膨胀弯用于调节海底管道热膨胀,其拥有法兰连接点少、安装路由测量精度要求低、水下工作量少等特点。柔性软管回接管的安装受吊机起吊高度、作业水深、软管重量、软管轴向刚度、软管最小弯曲半径等因素影响。本文通过介绍柔性软管回接管安装工艺在某油气田开发中的应用,希望为此后类似安装作业提供借鉴。     

强潮流海域长输气管道带压修复方案设计及应用

东海某海底输气管道永久修复工程存在管道输送距离长、损伤点位于地质沉陷海床和施工区域受强潮流影响等不利因素,常规修复产生的废液量大、工程工期长,对产量影响大。设计了带压封堵的修复方案:通过使用辅助支架,实现了恶劣海况下开孔封堵设备在水下的精确安装,保证了整个施工作业过程安全有序进行;开孔封堵设备的整体安装和回收,大幅减少了水下工作量,提升了施工效率;球形封堵头的选取,确保了长达40余天的带压封堵的有效性,为损坏管道更换提供了坚实的保障;柔性软管替代原受损管道,增强了管道对海床的适应能力,提高了管道更换的作业效率。本文设计的带压封堵修复方案在最终的工程实践中取得了良好的实施效果,可为以后类似管道修复项目提供借鉴。     

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。     

柔性管道甩弯铺设分析

甩弯铺设是海上柔性管道安装的重要一环,分析影响柔性管道甩弯铺设的主要参数和设计作业船舶的移船方案是甩弯铺设的关键。基于DNV GL-RP-F109规范和悬链线方程,得出水平控制距离是柔性管道甩弯铺设的主要影响参数。结合工程实例,利用数值分析方法模拟柔性管道在不同水平控制距离取值工况下的甩弯铺设过程,并设计移船方案。研究结果表明,水平控制距离的取值上下限分别取决于柔性管道触泥点水平张力和管道安装最小弯曲半径,甩弯铺设时作业船舶的运动轨迹取决于柔性管道甩弯路由半径和水平控制距离的大小。本文的研究方法和结果可为柔性管道甩弯铺设作业设计提供参考。     

浮式软管在半潜式FPSO油气外输上的应用

介绍陵水17-2气田半潜式浮式生产储却油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)外输软管的基本设计方案.采用热辐射计算以评估火炬臂对外输软管的影响.采用有效方式实现非标准管径软管与穿梭油船首装载系统的连接、软管回收滚筒后的固定和冲洗.模拟外输工况下软管的运动...     

深水脐带缆敷设系统动力学分析及试验

为了研究深水脐带缆敷设系统的动力学性能,解决海洋作业环境下系统敷缆速度和缆线张力控制问题,利用刚性有限元方法对柔性脐带缆进行了离散和转化,建立了深水脐带缆敷设系统物理模型。在关节坐标系统下,建立了基于第二类拉格朗日方程的系统动力学模型,对模型进行了静平衡求解并获得了系统参数初值。对比理想无扰动作业工况,分析了恒定的张紧器阻尼制动力下施工船运动波动对敷缆速度及缆线张力的影响。针对影响较为严重的升沉运动波动,分析了调整张紧器阻尼制动力的扰动补偿功能对敷缆速度及缆线张力的控制调节状况。理论分析及样机模拟试验结果表明,张紧器扰动补偿可有效地降低施工船运动波动所导致的缆线张力及敷缆速度波动,防止脐带缆拉断或屈曲破坏。     

非黏结型软管在深水气田开发中的应用

国内某深水油气田使用非黏结型软管连接生产管汇与丛式井口。介绍在设计阶段由短距离软管替代刚性跨接管的考虑因素以及弯曲刚性所带来的短距离软管安装技术挑战和相应措施。将鹅颈接头与软管组合应用于深水环境条件下,考虑弯曲刚度的影响和液压锁定等内容,对今后方案设计、故障分析、维修计划等具有参考价值。     

埋地钢质管道的新型柔性防腐研究与实现

埋地钢质管道的传统柔性保护方式为沿管道同沟等长铺设柔性阳极。文章在研究传统防腐措施的基础上,探索线性敷设柔性阳极的最简方案,针对柔性阳极价格高昂的现状,提出埋地钢质管道不等长柔性防腐的新方式;针对山区复杂地形不易开挖、城区不可开挖情形下的旧管道防腐,提出柔性阳极的"环-弧"状敷设模式,以提高柔性防腐方法在非开挖金属管道腐蚀防护中的应用效果。     

储油罐浮顶排水软管压损原因及改进措施

针对镇海中转油库2#储油罐浮顶排水软管在充水下降后被边缘浮舱立柱压损事故,进行了事故原因的调查。并通过对排水软管的结构、工作原理以及被压过程的分析,提出了相应的防范措施:缩短浮顶排水软管的柔韧长度;增加排水软管配重;在排水软管罐底漂移区域内的浮顶立柱下均焊接防护架,且使防护架圆弧平面与排水软管轴线平行。措施实施后,达到了对排水软管的漂移限位和防护的目的。     

大型油品储罐进出口管线柔性设计

分析了大型储罐进出口管线柔性设计的必要性，介绍了金属软管和波纹补偿器的结构形式、作用及设备选型需考虑的因素，提出了在进行储罐罐前柔性安装时应注意的问题。     

基于Abaqus的梯形海床电缆铺设静态受力分析

采用Abaqus数值模拟方法建立海底电缆-海床数值模型，分析地形曲率半径对海底电缆静态受力特性的影响规律。结果显示：梯形海床坡顶处电缆出现应力集中现象，在相同曲率半径下，坡顶处电缆应力远大于坡脚，即在相同曲率半径下，电缆在海岭处的应力大于海沟；当曲率半径增大时，坡顶处电缆应力显著减小，其他位置电缆受力无明显变化。研究成果可为海底电缆铺设施工提供理论支持。