發(fā)布時間：2020-12-12 09:44

　　海底管道被稱為海洋油氣資源的運輸生命線,是進行油氣資源開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)。將油氣管道安全、可靠地鋪設至海底,是其后期能夠正常在位運行的基礎。由于海洋環(huán)境的復雜性,在鋪設過程中影響管道安全的因素眾多,特別是,管道鋪設實際為一動態(tài)過程,其涉及船體、鋪設裝備和管道之間的復雜耦合相互作用。為保證海底管道順利鋪設安裝,系統(tǒng)地開展淺水/深水管道鋪設研究不僅對管道安裝力學學科的相關發(fā)展,同時也對實際海洋鋪管工程的技術(shù)支持具有一定的意義。針對上述背景,本文開展的主要研究工作如下：首先,針對淺水大口徑薄壁管道鋪設過程中鋪管船的系泊問題展開研究。在進行淺水管道鋪設時鋪管船需要錨泊系統(tǒng)的牽引,但移錨操作時錨泊系統(tǒng)的安全性會降低,對于管道鋪設會有影響。此時一般采用帶有混凝土配重層的大口徑薄壁管道,由于單位自重較大,在鋪設時為保證管道應力安全,錨泊系統(tǒng)的安全性很重要。這部分內(nèi)容系統(tǒng)總結(jié)了系泊分析的理論及方法,以某淺水鋪管船為模型展開移錨時的系泊系統(tǒng)安全性研究,為管道鋪設提供前期的安全保障。其次,對管道鋪設時的相關力學問題進行了研究,分析探討了對淺水管道鋪設的影響因素并建立合適的鋪設分析流程,基于應力控制準則來評判淺... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 船體系泊分析研究進展
    1.3 海底管道鋪設研究相關進展
        1.3.1 常用海底管道鋪設方法
        1.3.2 海底管道鋪設計算分析方法
    1.4 本文主要工作
2 海底管道鋪設分析理論及數(shù)值模擬軟件OrcFlex
    2.1 船體系泊分析理論
        2.1.1 錨泊時域分析理論
        2.1.2 AQWA錨泊分析理論
    2.2 管道懸鏈線分析理論
        2.2.1 管道懸鏈線理論
        2.2.2 懸鏈線理論在管道鋪設中的應用
    2.3 管道鋪設軟件OrcaFlex簡介
        2.3.1 OrcaFlex軟件簡介
        2.3.2 OrcaFlex中管道單元特性簡介
    2.4 本章小結(jié)
3 淺水鋪管船移錨的系泊安全性研究
    3.1 鋪管船模型參數(shù)及錨泊狀態(tài)與要求介紹
        3.1.1 船體參數(shù)與模型
        3.1.2 錨纜布置與移錨狀態(tài)的確定
        3.1.3 系泊計算安全評價
    3.2 鋪管船系泊計算影響因素研究
        3.2.1 船體系泊計算收斂性分析
        3.2.2 基于時域的船體系泊分析
    3.3 系泊計算結(jié)果影響參數(shù)分析
        3.3.0 船體系泊的分析工況
        3.3.1 船體運動位移參數(shù)極值分析
        3.3.2 錨纜張力參數(shù)極值分析
        3.3.3 錨纜在海床上長度參數(shù)極值分析
        3.3.4 系泊參數(shù)影響研究總結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
4 基于應力控制的淺水管道鋪設研究
    4.1 淺水鋪設計算模型簡介
        4.1.1 鋪設模型主要參數(shù)
        4.1.2 淺水鋪設管道參數(shù)
    4.2 淺水管道鋪設流程研究及算例應用
        4.2.1 管道鋪設分析流程
        4.2.2 鋪設流程的實際應用
        4.2.3 管道鋪設參數(shù)分析
    4.3 基于應力控制的管道鋪設安全研究
        4.3.1 管道內(nèi)應力校核準則
        4.3.2 鋪設工況設定
        4.3.3 危險工況下管道應力參數(shù)分析
        4.3.4 基于應力準則的鋪設安全研究
    4.4 本章小結(jié)
5 深水管道鋪設模型與上彎段力學問題研究
    5.1 深水鋪設研究模型介紹
        5.1.1 實際鋪管船及其鋪設裝備簡介
        5.1.2 深水鋪設管道參數(shù)
        5.1.3 深水鋪設研究工況
    5.2 懸鏈線理論研究及軟件分析流程研究
        5.2.1 懸鏈線理論研究計算結(jié)果
        5.2.2 OrcaFlex鋪設簡化模型
        5.2.3 OrcaFlex分析流程探討
    5.3 理論分析與軟件計算對比研究
        5.3.1 張緊器張力參數(shù)對比分析
        5.3.2 管道整體線型對比分析
    5.4 深水鋪設管道上彎段應力-應變分析
        5.4.1 管道上彎段應力分析
        5.4.2 管道上彎段應變分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]海洋管道S型鋪設過程研究[J]. 王自發(fā),朱克強,徐為兵,張?zhí)煊?張洋,章浩燕.  海洋工程. 2014(03)
[2]深水鋪管起重船“海洋石油201”研制[J]. 許文兵.  中國造船. 2014(01)
[3]鋪管船鋪管作業(yè)錨泊系統(tǒng)分析[J]. 曾驥,李陳峰,任慧龍,王文婷,汪薔.  船舶工程. 2013(05)
[4]我國海洋能源開發(fā)現(xiàn)狀與政策建議[J]. 史丹,劉佳駿.  中國能源. 2013(09)
[5]基于AQWA的大型LNG船碼頭系泊分析[J]. 胡毅,胡紫劍,劉元丹,劉敬喜.  艦船科學技術(shù). 2012(02)
[6]非線性載荷對船中彎矩響應影響[J]. 朱克強,蔡瑛,于春令,張玉松,馬小方,鄭道昌,徐庭留,秦道武.  海洋工程. 2011(04)
[7]J型鋪管船發(fā)展綜述[J]. 何寧,徐崇崴,段夢蘭,王輝,管德旺,楊偉.  中國海洋平臺. 2011(04)
[8]淺水鋪管船鋪管作業(yè)系統(tǒng)設計簡述[J]. 潘雲(yún),程峰,金瑞健,齊金龍.  船舶. 2010(03)
[9]深水海底管道S型鋪設參數(shù)敏感性分析[J]. 龔順風,何勇,周俊,金偉良,李志剛,趙冬巖,何寧.  海洋工程. 2009(04)
[10]An Overview of Deepwater Pipeline Laying Technology[J]. 李志剛,王琮,何寧,趙冬巖.  China Ocean Engineering. 2008(03)

博士論文
[1]超深水S型鋪管的上彎段關鍵力學問題研究[D]. 謝鵬.大連理工大學 2014

碩士論文
[1]981半潛式鉆井平臺錨泊系統(tǒng)研究[D]. 羅強.長江大學 2012
[2]深海托管架概念設計要素研究[D]. 王林.大連理工大學 2008



本文編號：2912310