【摘要】：海底管道所處的海洋環(huán)境十分復(fù)雜,可能面臨著包括腐蝕、懸空疲勞和第三方破壞在內(nèi)的多種失效事故,一旦管道失效,就會造成惡劣的環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)損失。所以經(jīng)過安全評價然后有針對性的提出治理和維護(hù)措施對于海底管道來說是很有必要的。如何能夠科學(xué)定量的評價海底管道在役期間的安全狀況是保證海底管道安全運行中重要的環(huán)節(jié)。 本文詳細(xì)收集了BZ34-1至友誼號海底管道的基本參數(shù),依據(jù)管道分段原則將海底管道分成了立管段、埋設(shè)段和懸跨段三個部分,確定了安全評價的范圍。 (1)針對埋設(shè)段的單一腐蝕缺陷和組合缺陷進(jìn)行了非線性有限元分析,并對比了有限元分析結(jié)果和常用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測結(jié)果的差異,完成了管道的剩余強(qiáng)度評價并確定了海底管道埋設(shè)段的安全狀況；因為管道的腐蝕情況和運行狀況極其復(fù)雜,影響管道安全的多種因素具有不確定性,所以進(jìn)一步進(jìn)行了基于可靠性的埋設(shè)段的安全評價,并以埋設(shè)段一處腐蝕缺陷為例采用蒙特卡羅方法求解了失效概率并評估了剩余壽命；結(jié)合兩種方法完成了含腐蝕缺陷海底管道埋設(shè)段的安全評價。 (2)針對懸跨段進(jìn)行了海流力引起的橫向渦激振動響應(yīng)分析,首先基于FLUENT軟件流場分析給出了升力系數(shù)的求解結(jié)果并結(jié)合ANSYS進(jìn)行了更進(jìn)一步的瞬態(tài)動力學(xué)分析。根據(jù)管跨段的振動特性和應(yīng)力幅值,基于S-N曲線并引入應(yīng)力集中系數(shù),結(jié)合DNV規(guī)范的渦激振動疲勞破壞準(zhǔn)則完成了懸跨段的渦激振動疲勞評價。根據(jù)含腐蝕缺陷管跨段振動響應(yīng)的有限元分析結(jié)果并結(jié)合理論計算方法完成了渦激振動下的屈服評價。基于含腐蝕缺陷管跨段的模態(tài)分析結(jié)果完成了共振評價。 (3)針對立管段以分項安全系數(shù)法為原理進(jìn)行了安全評價�？紤]到立管段承載的特殊性,分別進(jìn)行了內(nèi)壓、溫度和波流耦合作用下立管段的受力分析,完成了組合荷載作用下的安全評價。 基于以上三部分的分析研究完成了本次BZ34-1至友誼號海底管道的安全評價,通過劃分海底管道并給出不同評估管段的評價結(jié)果,可以為實際條件下的管理和維護(hù)提供直接依據(jù),所以論文同時提出了適合評估管段的懸跨治理和腐蝕損傷維護(hù)管理決策。
【圖文】：

圖2-2BZ34-1至友誼號海底管道路由圖周圍環(huán)境管道所在海床無明顯障礙物、無明顯地質(zhì)災(zāi)害、無特殊氣候變化，，部分管能存在輕微泥質(zhì)沖刷和侵蝕。海床面為軟質(zhì)泥地，沉積物主要為細(xì)顆粒有發(fā)現(xiàn)淺層斷層和淺層天然氣等地質(zhì)災(zāi)害存在。管段附近有較稀疏的漁
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE973

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2557202