海洋立管作為海面平臺(tái)和海底油井聯(lián)系的唯一通道,在內(nèi)部介質(zhì)和外部環(huán)境的共同作用下容易發(fā)生失效,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞。隨著海洋立管服役時(shí)間的增加,不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些缺陷,主要以腐蝕缺陷為主,腐蝕缺陷對(duì)海洋立管的運(yùn)行存在一定的安全隱患。為保障海洋石油平臺(tái)的安全運(yùn)行,對(duì)含腐蝕缺陷海洋立管的極限載荷進(jìn)行研究很有必要。首先介紹造成海洋立管腐蝕的原因以及立管在環(huán)境中受到的各種載荷,其次對(duì)國內(nèi)外在腐蝕管道評(píng)估方面研究的現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比說明。然后建立有限元分析模型,考慮了模型的幾何非線性和材料非線性,應(yīng)用有限元方法對(duì)腐蝕缺陷海洋立管的極限載荷進(jìn)行數(shù)值分析。對(duì)單個(gè)缺陷下的極限載荷,極限載荷隨著腐蝕缺陷的長度的增加而減小,當(dāng)腐蝕缺陷達(dá)到一定的長度后,極限載荷不再隨缺陷長度尺寸的增加而減小。把有限元分析的結(jié)果和一些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,表明了用有限元分析得到的結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性,評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)存在一定的保守性。對(duì)于軸向相互作用的腐蝕缺陷,兩缺陷間的距離較小時(shí),對(duì)極限載荷的影響非常大,隨著缺陷間距離的增大,其相互影響開始減小,當(dāng)兩缺陷間的距離達(dá)到一定值時(shí),可以按照相互獨(dú)立的兩缺陷處理。對(duì)于周向相互作用的... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
目錄
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展
        1.2.2 國外學(xué)者所作的研究工作
        1.2.3 國內(nèi)學(xué)者所作的研究工作
    1.3 課題研究目標(biāo)、研究內(nèi)容
第2章 海洋立管載荷分析及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
    2.1 海洋立管腐蝕原因
    2.2 海洋立管承受的載荷
        2.2.1 波浪載荷
        2.2.2 海流載荷
        2.2.3 風(fēng)載荷
        2.2.4 海冰載荷
    2.3 海洋立管極限載荷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        2.3.1 DNV-RP-F101
        2.3.2 ASME B-31G
        2.3.3 GB/T 19624-2004
        2.3.4 SY/T6151-2009
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單個(gè)缺陷極限載荷的數(shù)值分析
    3.1 ANSYS軟件簡介和使用方法
        3.1.1 用ANSYS進(jìn)行有限元分析的步驟
    3.2 非線性有限元介紹
        3.2.1 幾何非線性
        3.2.2 材料非線性
    3.3 有限元模型的建立
    3.4 失效準(zhǔn)則和極限載荷的預(yù)測
    3.5 實(shí)例分析
        3.5.1 模型的建立
        3.5.2 網(wǎng)格的劃分及邊界條件
        3.5.3 管道極限載荷分析
    3.6 結(jié)果分析及比較
        3.6.1 腐蝕長度對(duì)極限載荷的影響
        3.6.2 腐蝕深度對(duì)極限載荷的影響
        3.6.3 腐蝕寬度對(duì)極限載荷的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 相互作用缺陷極限載荷的數(shù)值分析
    4.1 相互作用缺陷極限載荷理論分析
    4.2 相互作用缺陷有限元分析
        4.2.1 有限元模型建立及網(wǎng)格劃分
        4.2.2 邊界條件及載荷施加
        4.2.3 極限載荷的數(shù)值分析及失效準(zhǔn)則
    4.3 計(jì)算結(jié)果
        4.3.1 軸向作用的相鄰腐蝕缺陷的極限載荷
        4.3.2 軸向作用缺陷合并后管道的極限載荷
        4.3.3 周向作用的相鄰腐蝕缺陷的極限載荷
    4.4 本章小結(jié)
第5章 海洋立管缺陷評(píng)估系統(tǒng)
    5.1 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        5.1.1 程序目標(biāo)
        5.1.2 開發(fā)平臺(tái)介紹
        5.1.3 數(shù)據(jù)庫介紹
        5.1.4 軟件系統(tǒng)整體構(gòu)件
    5.2 軟件窗體及功能介紹
        5.2.1 主界面窗體
        5.2.2 用戶管理模塊
        5.2.3 數(shù)據(jù)管理模塊
        5.2.4 評(píng)估報(bào)告
    5.3 軟件應(yīng)用及實(shí)例分析
        5.3.1 軟件應(yīng)用
        5.3.2 實(shí)例分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄B 在役海洋立管缺陷評(píng)估報(bào)告


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同級(jí)別腐蝕管道剩余強(qiáng)度評(píng)估方法對(duì)比研究[J]. 王翔,趙東風(fēng).  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2013(01)
[2]內(nèi)壓作用下含雙外凹坑缺陷壓力管道的評(píng)定方法研究[J]. 金仁良,周昌玉,王波,彭劍.  壓力容器. 2012(01)
[3]新版ASME B31G—2009管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性分析[J]. 馬彬,帥健,李曉魁,王俊強(qiáng),馮慶東.  天然氣工業(yè). 2011(08)
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碩士論文
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[2]海洋工程防腐系統(tǒng)數(shù)值模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 何其昀.大連理工大學(xué) 2009
[3]雙腐蝕缺陷海底管道的有限元分析研究[D]. 顧孜昌.大連理工大學(xué) 2009
[4]海洋立管風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與安全措施研究[D]. 宋青武.天津大學(xué) 2009
[5]腐蝕海底管道的可靠性評(píng)估[D]. 夏雪.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[6]基于SINTAP方法的海底管道安全評(píng)定[D]. 劉明亮.天津大學(xué) 2006
[7]海洋立管在非線性波浪載荷下的極值響應(yīng)研究[D]. 鄧合霞.哈爾濱工程大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2979691