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,隨著海上油氣田開發(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。 深水鋪管一般采用鋪管船法,主要形式為S型鋪設(shè)和J型鋪設(shè),盡管一度認(rèn)為J型適應(yīng)于深水鋪設(shè),但S型鋪設(shè)具有的鋪設(shè)速度快、同時(shí)適應(yīng)深水和淺水水域等優(yōu)點(diǎn),隨著近年來工程技術(shù)的不斷進(jìn)步,S型管線鋪設(shè)的水深也在不斷增加,目前鋪設(shè)水深記錄就是采用S型鋪設(shè)方法（截至2005年）�？梢灶A(yù)見,S型鋪設(shè)將成為深水管道鋪設(shè)技術(shù)的趨勢(shì)。 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。以往針對(duì)S型鋪設(shè)的研究中,往往將托管架理想化為邊界條件處理,這一方面影響了鋪設(shè)分析的準(zhǔn)確性,另一方面也無法對(duì)托管架進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文首先給出了管線鋪設(shè)在托管架設(shè)計(jì)中的重要意義,然后給出了托管架... 

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 海洋油氣開發(fā)概況
    1.2 海底管道發(fā)展現(xiàn)狀和前景
    1.3 海底管道研究進(jìn)展
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 深海海底管道鋪設(shè)方法
    2.1 鋪管方法概述
    2.2 管線鋪設(shè)方法介紹
        2.2.1 拖曳式鋪管法(TOW-METHOD)
        2.2.2 卷管式鋪管法(REEL-LAY)
        2.2.3 J型鋪管船法(J-LAY)
        2.2.4 S型鋪管船法(S-LAY)
        2.2.5 鋪管方式小結(jié)
    2.3 S 型鋪設(shè)中的托管架
    2.4 管道鋪設(shè)分析的意義
    2.5 本章小結(jié)
3 托管架設(shè)計(jì)概念要素
    3.1 管線鋪設(shè)基本方程
    3.2 算例
    3.3 托管架設(shè)計(jì)概念要素
        3.3.1 托管架半徑
        3.3.2 托管架長(zhǎng)度與張緊器能力
        3.3.3 托管架結(jié)構(gòu)
        3.3.4 托輥支撐
    3.4 本章小結(jié)
4 托管架設(shè)計(jì)概念要素分析
    4.1 模型介紹
        4.1.1 托管架
        4.1.2 計(jì)算用管道
        4.1.3 有限元模型
    4.2 數(shù)值模型及求解
        4.2.1 固體力學(xué)中的非線性問題
        4.2.2 Newton-Raphson迭代
        4.2.3 ABAQUS二次開發(fā)與Python語(yǔ)言
        4.2.4 接觸模型
        4.2.5 波浪及流
        4.2.6 管道失效判斷準(zhǔn)則
        4.2.7 OFFPIPE軟件
    4.3 模型計(jì)算結(jié)果
        4.3.1 計(jì)算結(jié)果
        4.3.2 概念性要素討論
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄-二維Python源程序
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]海底管線設(shè)計(jì)分析[D]. 黃鑫.天津大學(xué) 2004
[4]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)：3732210