【摘要】：本文通過數(shù)值模擬結(jié)合實驗驗證的方式,研究橢圓度、腐蝕削薄、凹陷等管道缺陷對管道結(jié)構(gòu)安全的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行缺陷海底管道的風(fēng)險評估。研究海底管道橢圓度產(chǎn)生的原因;在深海壓力艙管道壓潰實驗中,通過調(diào)整海底管道試件的局部橢圓度,研究橢圓度對海底管道臨界壓潰壓力的影響,并獲得特定橢圓度下海底管道的臨界壓潰壓力;通過對比實驗數(shù)據(jù)的方式驗證在abaqus中模擬橢圓度管道壓潰過程的可行性,并通過abaqus模擬研究海底管道含橢圓度段長度對其抗壓性能的影響。通過數(shù)值模擬的方式研究削薄缺陷下海底管道的內(nèi)壓破壞,對規(guī)則削薄缺陷的長度、寬度和深度作敏感性分析;研究凹陷海底管道模型的凹陷建模過程,采集凹陷海底管道模型壓潰破壞的數(shù)據(jù);運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式擬合削薄缺陷海底管道的臨界破壞內(nèi)壓,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自變量降維功能識別凹陷海底管道臨界壓潰壓力的弱影響因素。通過理論推導(dǎo)結(jié)合數(shù)值模擬的方法,研究阻尼比對正余弦載荷作用下橢圓度管道臨界壓潰壓力的影響;通過DNV規(guī)范結(jié)合數(shù)值模擬的方式確定海底管道的合理阻尼取值。研究阻尼條件下正余弦載荷對橢圓度管道臨界壓潰壓力的影響,對外部壓力、動力載荷圓頻率等因素作敏感性分析。研究正余弦載荷長軸方向加載和短軸方向加載情況下橢圓度管道結(jié)構(gòu)響應(yīng)的差異。建立缺陷海底管道結(jié)構(gòu)失效故障樹,提出一種新的專家打分法數(shù)據(jù)處理方法,并在兩者的基礎(chǔ)上進(jìn)行缺陷海底管道結(jié)構(gòu)失效的發(fā)生概率的計算。結(jié)合海底管道風(fēng)險評價矩陣對缺陷海底管道進(jìn)行風(fēng)險評價,并提出風(fēng)險控制的相應(yīng)措施。
【圖文】：

圖 1-1 論文結(jié)構(gòu)框架圖1.4.2 主要創(chuàng)新點（1） 通過數(shù)值模擬結(jié)合實驗論證的方式，，探究海底管道橢圓度段長度對其壓潰壓力的影響。（2） 研究了阻尼比對管道在外壓和正余弦載荷聯(lián)合作用下的橢圓度管道響應(yīng)的影響，并結(jié)合 DNV 規(guī)范和 fluent 軟件計算出海底管道的阻尼比取值范圍。（3） 研究了阻尼情況下橢圓度管道在外部壓力和正余弦形式的動力載荷作用下的破壞機理。（4） 利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自變量降維實現(xiàn)對影響凹陷缺陷管道臨界壓潰壓力的輸入?yún)?shù)的重要度識別。（5） 提出一種新的專家打分法后期數(shù)據(jù)處理的方法，使數(shù)據(jù)的提取更具有科學(xué)性，并在此基礎(chǔ)上研究缺陷管道的失效概率。

不可能被完全避免，軋出的荒管一定會存在橢圓部工序造成影響和成品管質(zhì)量缺陷時，這種橢圓能由于某些因素控制不當(dāng)造成橢圓度過大。道鋪設(shè)安裝的過程中，由于張緊器的夾緊力和橢圓化損傷，該初始橢圓度的存在將對管道今后深水管道屈曲壓潰試驗大學(xué)深水管道屈曲試驗裝置，開展全尺寸深水管自主研制了全尺寸試驗裝置——深海壓力艙。該壓能力 43MPa(相當(dāng)于 4300m 水深壓力)，內(nèi)部型進(jìn)行試驗，能對管道試件施加軸向力等多種載行試驗全程視頻監(jiān)控與記錄‖[22]。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P756.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2665615