發(fā)布時間：2019-09-03 20:42

【摘要】：能源開發(fā)是關(guān)乎國家安全和經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),海洋中蘊藏豐富的油氣資源,隨著海洋油氣開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,油氣資源的開發(fā)從近海逐步發(fā)展向深遠海,浮式生產(chǎn)系統(tǒng)是深水油氣資源開發(fā)的一種常用形式,而在浮式生產(chǎn)系統(tǒng)中,海洋柔性管道是必不可少的介質(zhì)輸送裝備。柔性管道由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,骨架層是其最內(nèi)層,其結(jié)構(gòu)形式為S型鋼帶互鎖,主要作用為抵抗外壓荷載,隨著油氣資源開發(fā)水深的逐漸增加,對骨架層的要求越來越高,一方面,骨架層由于其結(jié)構(gòu)形式復雜,加工過程存在較大塑性變形而導致不能精確預測壓潰行為,另一方面,水深增加要求增加骨架層成型鋼板的厚度,為骨架層的制造過程帶來了很大的挑戰(zhàn),骨架層制造技術(shù)在國內(nèi)柔性管道產(chǎn)業(yè)一直屬于瓶頸,無法突破。本文以實現(xiàn)柔性管道國產(chǎn)化為目標,依托于國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃——深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究項目“柔性海底管道關(guān)鍵技術(shù)研究”(2012AA09A212)課題,對深水柔性管道骨架層的制造技術(shù)進行相關(guān)力學問題的研究。本文首先總結(jié)了柔性管道骨架層的發(fā)展現(xiàn)狀,包括對于骨架層壓潰行為的研究,以及國內(nèi)外柔性管道產(chǎn)業(yè)的骨架層制造能力的發(fā)展現(xiàn)狀,并針對骨架層生產(chǎn)過程的冷彎成型技術(shù)的研究與發(fā)展進行總結(jié)；在此基礎(chǔ)上,提取了柔性管道骨架層的簡單力學模型進行分析,并基于經(jīng)典的冷彎成型設(shè)計理論對骨架層冷彎成型技術(shù)進行初步設(shè)計；接下來對骨架層的成型材料進行了材料實驗,并針對冷彎成型技術(shù)中的核心力學問題進行簡單的鋼板彎曲實驗;在實驗支持的基礎(chǔ)上,利用ABAQUS有限元模型進行了冷彎成型過程中的相關(guān)參數(shù)的研究；在參數(shù)研究的基礎(chǔ)上,利用ABAQUS建立了整體冷彎成型過程的有限元模型并進行了骨架層冷彎成型過程的模擬,一方面為國內(nèi)柔性管道產(chǎn)業(yè)提供了一定的技術(shù)支持,另一方面為骨架層壓潰行為的研究提供了初始殘余應(yīng)力等相關(guān)分析參數(shù)。
【圖文】：

靜態(tài)柔性管道一般指鋪設(shè)于海底的靜態(tài)管線，包括輸油和輸氣管線，通常用于衛(wèi)星逡逑平臺的連接、Ｊ型管連接和膨脹彎等處，有時候在注水作業(yè)時也被大量采用，如潿洲油逡逑田和番禹油田己開始采用此海底柔性管道［７］？圖１．１中２管和５管即為靜態(tài)柔性管道。逡逑

２．３深水柔性管道骨架層的研究現(xiàn)狀逡逑由于骨架層結(jié)構(gòu)本身比較復雜，再加上它的失效模式是壓mВ�，竻苍佖面加上屈辶x銜榷ㄐ�，还包含訉戵量的絾靴摩擦，给骨架层的失效分锡e戳司藪蟮睦�，近几十辶x俠炊雜詮羌懿愕難繡吃詮屎Ｑ筧嶁怨艿懶煊蛞恢筆歉鋈鵲恪ｅ義瞎羌懿愕難棺帳Ф嚳⑸諏街治Ｏ展た魷攏皇瞧躺韞討�，铺管船蕪娍諠a羝麇義轄艄艿酪攬考費共哪Σ亮純刂乒艿潰庋芴寰突崾艿攪降慊蚨嗟愣匝購稍兀誨義弦恢止た鍪槍芴逶諍５祝苣詿τ謖嬋兆刺�，震}焙蜆芴宄惺芰司藪蟮暮Ｋ庋購稍�。辶x夏暌岳矗寫罅康難д叨怨羌懿愕難辜ㄐ形蟹治齪脫芯�。由釉徢架层截面箘幫复辶x希嗍芯殼閬蠐誚淶刃哂幸歡ê穸鵲腦餐布撲�。Ｚｈａｎ＜偖Ｙ谍x郟梗萁羌懿閫ü義廈婊刃У姆絞降刃歡ê穸鵲腦餐玻緩罄錳拘量綠岢齙腦餐彩站賜庋溝煎義弦喚椎允冉馕齬劍郟保跡蓿萸蠼飭俳繆估×Γ⑶依糜邢拊砑芯客衷捕�、材翍蚯辶x閑砸約疤囟ㄔ際碌難估Ｐ形欽庵址椒撲憬峁朧導勢罱洗�。Ａe媯潁澹洌镥澹牽幔義希茫歟錚觶椋螅郟ⅲ熱宋羌懿閌且攬科渥隕淼耐淝斬壤吹摯雇獠墾筸�，因此将单螒绚度上的伭x廈嬙淝斬鵲刃У玫皆餐埠穸齲撲憬峁廈婊刃в懈納疲詿嘶∩顯擻茫粒危櫻伲渝義

本文編號：2531567