海底管線是保證油氣田正常運(yùn)轉(zhuǎn)的生命線,從1950s年第一條海底管道的鋪設(shè)以來(lái),隨著海上油氣田開(kāi)發(fā)的不斷深入,對(duì)管道鋪設(shè)水深的要求也在不斷增加。盡管從世界范圍來(lái)看,海底管線鋪設(shè)已經(jīng)達(dá)到接近3000m,但我國(guó)的現(xiàn)狀仍然停留在水深小于150m的情況。為了開(kāi)發(fā)我國(guó)南海豐富的深水油氣資源,發(fā)展深水管道鋪設(shè)技術(shù)就成了我國(guó)當(dāng)前海洋技術(shù)的重點(diǎn)之一。托管架為S型鋪設(shè)中的關(guān)鍵設(shè)備,其主要作用是控制管道脫離船體的曲率,研究適用于深水的托管架,對(duì)于提升鋪設(shè)水深、鋪設(shè)速度、鋪設(shè)安全都有很大的影響。本文通過(guò)對(duì)S型鋪設(shè)原理的分析,歸納了托管架的概念設(shè)計(jì)中主要參數(shù)關(guān)系,給出了托管架設(shè)計(jì)流程,詳述了托管架詳細(xì)設(shè)計(jì)的步驟和方法,并以DPV7500鋪管船的托管架為例,使用ABAQUS建立了有限元模型,對(duì)托管架進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算。最后,在結(jié)合數(shù)值計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上提出了針對(duì)托管架的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案以及室內(nèi)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)方案。 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 海洋油氣開(kāi)發(fā)概況
    1.2 海底管道發(fā)展現(xiàn)狀和前景
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2.深海S型鋪設(shè)研究現(xiàn)狀
    2.1 管道鋪設(shè)方法概述
        2.1.1 拖曳式鋪管法
        2.1.2 卷管式鋪管法
        2.1.3 J型鋪管船法
        2.1.4 S型鋪管船法
        2.1.5 鋪管方式小結(jié)
    2.2 深海S型鋪設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀
    2.3 本章小結(jié)
3.深海S型鋪設(shè)參數(shù)分析
    3.1 深海S型鋪設(shè)概述
        3.1.1 S型鋪設(shè)基本原理
        3.1.2 深海S型鋪設(shè)關(guān)鍵問(wèn)題
    3.2 深海S型鋪設(shè)線形分析
        3.2.1 懸鏈線方程
        3.2.2 深海S型鋪設(shè)的影響參數(shù)
        3.2.3 線形分析與托管架設(shè)計(jì)的關(guān)系
    3.3 深水S型鋪設(shè)托管架的發(fā)展動(dòng)態(tài)
    3.4.本章小結(jié)
4.托管架設(shè)計(jì)方法及參數(shù)分析
    4.1 托管架設(shè)計(jì)流程概述
    4.2 托管架基本設(shè)計(jì)參數(shù)分析
        4.2.1 托管架曲率半徑
        4.2.2 托管架長(zhǎng)度
        4.2.3 張緊器能力
        4.2.4 托管架剛度
    4.3 托管架詳細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)分析
        4.3.1 托管架設(shè)計(jì)工況
        4.3.2 托管架設(shè)計(jì)荷載
        4.3.3 荷載組合
    4.4 本章小結(jié)
5.托管架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證
    5.1 模型介紹
        5.1.1 托管架
        5.1.2 計(jì)算用管道
        5.1.3 有限元模型
    5.2 數(shù)值模擬及求解
        5.2.1 固體力學(xué)中的非線性問(wèn)題
        5.2.2 波浪及流
        5.2.3 ABAQUS中的AQUA模塊應(yīng)用
    5.3 模型計(jì)算結(jié)果
        5.3.1 托管架的整體強(qiáng)度分析
        5.3.2 計(jì)算結(jié)果討論
    5.4 本章小結(jié)
6.托管架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
    6.1 托管架現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案
        6.1.1 對(duì)托管架進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的必要性
        6.1.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的目的
        6.1.3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容
        6.1.4 托管架的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案
    6.2 室內(nèi)原型實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)
        6.2.1 設(shè)置模型試驗(yàn)監(jiān)測(cè)方案目的
        6.2.2 模型實(shí)驗(yàn)中的監(jiān)測(cè)內(nèi)容
        6.2.3 模型實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)方案
    6.3 本章小結(jié)
7.結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深水頂部張緊鉆井隔水管非線性靜力分析[J]. 暢元江,陳國(guó)明,許亮斌,殷志明,王宏安.  中國(guó)海上油氣. 2007(03)
[2]Python語(yǔ)言和ABAQUS前處理二次開(kāi)發(fā)[J]. 鐘同圣,衛(wèi)豐,王鷙,智友海.  鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2006(01)
[3]軸向載荷對(duì)海洋深水鉆井隔水管力學(xué)特性的影響分析[J]. 王林,石曉兵,聶榮國(guó),陳平,羅平亞,周俊昌.  石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2004(01)
[4]ABAQUS前處理程序二次開(kāi)發(fā)在蜂窩材料中的應(yīng)用[J]. 鮑榮浩,盧文浩.  工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2003(06)
[5]海底管道鋪設(shè)的力學(xué)分析[J]. 曾曉輝,柳春圖,邢靜忠.  力學(xué)與實(shí)踐. 2002(02)
[6]海底管道鋪設(shè)施工設(shè)計(jì)分析[J]. 郭艷林,梁政.  石油學(xué)報(bào). 1999(04)
[7]多點(diǎn)支撐托管架支撐下的海洋管道鋪設(shè)中的靜力分析[J]. 戴英杰,宋甲宗,郭東明.  海洋工程. 1999(02)
[8]海洋管道鋪設(shè)時(shí)的二維靜力分析[J]. 宋甲宗,戴英杰.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(01)
[9]鋪設(shè)過(guò)程中海底管道的非線性分析[J]. 甄國(guó)強(qiáng),胡宗武.  海洋工程. 1993(03)
[10]鋪設(shè)過(guò)程中海底管道的靜態(tài)分析[J]. 甄國(guó)強(qiáng),胡宗武.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 1993(03)

碩士論文
[1]非線性有限元法在海底管道鋪設(shè)中的應(yīng)用[D]. 馬銳.大連理工大學(xué) 2006
[2]水下立管載荷與運(yùn)動(dòng)計(jì)算分析[D]. 王丹丹.大連理工大學(xué) 2006
[3]我國(guó)民營(yíng)企業(yè)員工激勵(lì)機(jī)制研究[D]. 趙麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[4]海底管線設(shè)計(jì)分析[D]. 黃鑫.天津大學(xué) 2004
[5]有限元在海底管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 王猛.天津大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3433238