【摘要】： 21世紀是海洋的世紀。近年來,我國加快了海洋油氣資源的開發(fā)和利用,海底管道的鋪設量逐年增加。在從近岸平臺向陸地的油氣輸送中,管道輸送仍然是目前最重要的運輸方式之一。然而,海底管道所處的海洋環(huán)境復雜,管道周圍底床在波浪、潮流等水動力的作用下極易產(chǎn)生沖刷,造成管道懸跨。懸跨段的管道沒有了底床的支持力和摩擦力,在波浪、潮流力的作用下很容易發(fā)生振動,對管道的安全穩(wěn)定性造成極大的破壞。 本文基于大型物理模型試驗,通過水槽中進行的管道試驗所觀察到的現(xiàn)象以及采集的數(shù)據(jù)進行整理分析,對管道的受力振動問題進行了系統(tǒng)的研究。 本文介紹了目前國內(nèi)外對于海底管道底床沖刷,受力振動問題的研究現(xiàn)狀,并提出了本文的研究特點。對物理模型試驗的試驗條件,試驗內(nèi)容等進行了詳細的描述。通過對試驗中底床變化的細致觀察,將海底管道周圍底床沖刷和沙波形成過程進行詳細的說明,總結(jié)出一定的規(guī)律。 本文針對我國海底管道大都鋪設于細顆粒物海床的特點,主要對粉土海床上海底管道的受力情況進行分析。對比不同組次的試驗,總結(jié)出不同波浪要素,不同埋置深度海底管道的受力特征,并分析了流的作用對管道受力的影響,彌補了國內(nèi)外關于波流聯(lián)合作用研究的不足。 本文通過中砂、極細砂海床與粉土海床的受力進行對比,分析底床對海底管道受力的影響。在此基礎上對粉土海床平鋪海底管道在波流聯(lián)合作用下的受力過程進行詳細的分析。此外,本文還試探性的引入了“剩余力”的概念,對單個波浪過程的作用進行分析,以便研究管道的振動趨勢。 最后,本文介紹了管道渦流振動的機理,并結(jié)合東方1-1管道的測量資料和所在研究區(qū)的概況,分析了有無臺風兩種情況下,海底管道的振動疲勞問題,對該區(qū)域的管道施工維護提供參考。
【圖文】：

e 波高儀及步進式地形測量儀圖 1-1 實驗室及試驗所用儀器圖計比例尺的設計的海底管道設計中，進行物理模型試驗以推求實際情況下浪力，仍然是目前工程界普遍應用的方法。物理模型試驗物理現(xiàn)象和參數(shù)，必須以相似理論和量綱分析為基礎，模定的相似準則，常用的相似準則有以下五種：準則，，又稱弗勞德（Froude）相似準則，即gLV=重力慣性力= 常數(shù)，F(xiàn)r為弗勞德數(shù)；V 為流速；g 為重力加速度；L 為長度

14b 管道模型圖 1-2 管道模型波浪要素的設計驗采用規(guī)則波。波浪作用下的泥沙運動是一個復雜的動的各自相似條件很難同時滿足，因此本文在比尺選擇上相似為主要相似條件。在綜合考慮了典型的海洋波浪條件造波能力以及其他條件之后，設計波浪參數(shù)見表 1-3。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：P756.2

【引證文獻】

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1 薛景宏;王欣;周禹鑫;杜厚臣;;海嘯波對海底懸跨管道受力分析[J];低溫建筑技術;2012年03期

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1 王欣;海底懸跨管道在波浪與地震共同作用下受力分析[D];東北石油大學;2012年

本文編號：2597483