【摘要】：隨著海上油氣資源開采的腳步不斷向深水海域邁進(jìn),深水管線工程作為海上油氣作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,在管線運(yùn)輸中起到至關(guān)重要的作用。深水海床不規(guī)則、海流沖刷及海床土壤的不均勻性使得海底管線不可避免地出現(xiàn)自由管跨現(xiàn)象。在工程中如何應(yīng)對(duì)和解決深水管跨,成為了海底管道安裝階段中遇常見的問題。本文針對(duì)深水海域歸納了管跨的成因及主要類型,討論了管跨現(xiàn)象對(duì)海底管道在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度方面的影響作用,并以海底管道的懸跨長(zhǎng)度作為影響管跨現(xiàn)象的關(guān)鍵因素,對(duì)比和分析了從靜態(tài)角度和動(dòng)態(tài)角度上計(jì)算最大許用跨長(zhǎng)的方法。從DNV-OS-F101海底管道規(guī)范的角度出發(fā),詳細(xì)闡述了基于極限狀態(tài)的荷載抗力系數(shù)法的基本原理,具體說明了海底管道屈曲強(qiáng)度的評(píng)估方法,同時(shí)結(jié)合DNV-RP-F105規(guī)范中所提出的近似響應(yīng)簡(jiǎn)化算法,編制了適于工程使用的海底管道許用跨長(zhǎng)計(jì)算軟件,并通過實(shí)例驗(yàn)證其可行性。海底處理作業(yè)是一種有效解決管跨的工程措施,文中歸納了海底處理作業(yè)的基本方法及優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)比分析了當(dāng)前常用的綜合評(píng)價(jià)法的內(nèi)容和特點(diǎn),結(jié)合海底處理作業(yè)的具體情況,從而建立起以層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重、以模糊綜合評(píng)判進(jìn)行評(píng)價(jià)的海底處理方案綜合評(píng)價(jià)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)處理方案選優(yōu)的目的。綜而言之,本文針對(duì)海底管道安裝階段中出現(xiàn)的懸跨問題,提出了一套較為完整的處理方式,對(duì)實(shí)際工程具有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

與海水發(fā)生直接接觸。此種通常是鋪管前后進(jìn)行挖溝回填的海床處理方法所采用的埋設(shè)方式。雖然相比以上兩種埋設(shè)方式，，海底管線出現(xiàn)懸跨的可能性最小，但隨著管線在役時(shí)間的增長(zhǎng)，海水沖蝕管線上層土壤流失達(dá)到一定程度，或是海床土壤發(fā)生液化，同樣會(huì)使管線裸露于海底表面形成管跨。根據(jù)以上分析，無論采用何種管線埋設(shè)方式，對(duì)于絕大多數(shù)已鋪設(shè)的海底管線而言，都會(huì)不可避免會(huì)形成或存在管跨現(xiàn)象。2.1.2 深水管跨的基本類型根據(jù)不同的原因，引發(fā)管跨的形狀就可能不同，將管跨的類型分為以下幾種：1）海床地形不規(guī)則形成的管跨海床地形通常是不規(guī)則的，如圖 2-1 為典型的深水海床地形探測(cè)圖。當(dāng)管線直接放置在凹凸不平的海床表面之上，就會(huì)形成各種各樣的管跨。管跨的形式和長(zhǎng)短與鋪設(shè)路由沿線的海床表面形狀、土壤類型、管線自身性質(zhì)等因素密切相關(guān)。

盡量地降低鋪設(shè)路由中管跨的長(zhǎng)度和數(shù)量，從而確定一條符合經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)路線。下圖2-2 分別為海床不規(guī)則導(dǎo)致的一般管跨類型和 2 管線途徑陡坡地形時(shí)形成的陡跨類型。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P756.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2549606