近年來,海上鉆孔和石油天然氣生產(chǎn)技術(shù)獲得了突飛猛進的發(fā)展。水下生產(chǎn)系統(tǒng)成為開采和利用深海油氣資源的關(guān)鍵技術(shù)。本文以深海水下管匯主結(jié)構(gòu)這一水下生產(chǎn)系統(tǒng)核心構(gòu)件為主要研究對象,對水下管匯主結(jié)構(gòu)工作載荷及許用應(yīng)力校核、主結(jié)構(gòu)靜力學分析、撞擊載荷下水下管匯動力學響應(yīng)、基于隨機有限元的可靠性分析、隨機變量敏感性分析、鋼構(gòu)件撞擊損傷、含撞擊損傷的主結(jié)構(gòu)可靠性分析進行了細致地研究。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論可總結(jié)為以下幾方面:(1)對水下管匯各構(gòu)件存在的問題及優(yōu)缺點進行簡要分析。以南海某一油氣田實際數(shù)據(jù)為設(shè)計參數(shù),根據(jù)規(guī)范設(shè)計了雙集管雙井槽生產(chǎn)管匯主結(jié)構(gòu)。建立了管匯主結(jié)構(gòu)有限元模型,并進行了拖航、吊裝和在位三個工況下的靜力學分析。(2)以雙集管雙井槽生產(chǎn)管匯為研究對象,基于雙線性隨動強化模型建立水下管匯撞擊有限元分析模型,并將管匯管系與管匯主結(jié)構(gòu)作為整體分析其在船錨墜落撞擊中的動響應(yīng)過程�；贚S-DYNA求解器分析不同厚度防護板及撞擊角度下水下管匯的動響應(yīng)過程,研究了落物撞擊對框架主結(jié)構(gòu)和管系的影響。(3)采用隨機有限元方法研究復雜工況下水下管匯主結(jié)構(gòu)的可靠性特性�；诶〕⒎匠闃拥拿商乜宸椒�,對不同隨機變量進行取點計算,研究不同工況下水下管匯主結(jié)構(gòu)可靠性,并對各個隨機變量進行參數(shù)靈敏度分析。并在滿足可靠性的前提下,進行水下管匯主結(jié)構(gòu)優(yōu)化。(4)基于X-W延性損傷起始準則,確定了撞擊構(gòu)件材料應(yīng)力的軟化路徑,計算了撞擊構(gòu)件在洋流載荷服從均勻分布(工況一)和洋流載荷服從正態(tài)分布(工況二)下的應(yīng)力極限狀態(tài)函數(shù)和位移極限狀態(tài)函數(shù)。最后基于含撞擊損傷的水下管匯主結(jié)構(gòu)可靠性計算結(jié)果,分析了工況一和工況二下撞擊構(gòu)件的應(yīng)力極限狀態(tài)函數(shù)的隨機變量敏感性。
【學位單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TE95
【部分圖文】：

第 2 章 水下管匯主結(jié)構(gòu)靜力學分析統(tǒng)概述氣田的建設(shè)中，水下管匯（PLEM）是水下生產(chǎn)系統(tǒng)匯可以被認為是不同海底管道的連接節(jié)點，起著匯監(jiān)測和控制管道流量的中心，集成了眾多閥門和傳感的水下生產(chǎn)系統(tǒng)布置圖和水下管匯實物圖。

匯可以被認為是不同海底管道的連接節(jié)點，起著匯監(jiān)測和控制管道流量的中心，集成了眾多閥門和傳感的水下生產(chǎn)系統(tǒng)布置圖和水下管匯實物圖。圖 2.1 水下生產(chǎn)系統(tǒng)布置圖Fig.2.1 The arrangement of subsea production system

（a） （b）圖 2.3 球閥（a）和閘閥（b）Fig.2.3 The ball valve (a) and the sluice valve圖 2.4 陰極保護布置圖Fig.2.4 The arrangement of cathodic protection框架主要功能是為管系、閥門組件和連接器等提供注意的是在某些海域要防止?jié)O網(wǎng)拖掛和重物墜落沖安裝，這需要根據(jù)不同地質(zhì)情況、水深選擇不同的管設(shè)計要晚于管系的具體設(shè)計，一般選用方鋼、圓鋼和
【參考文獻】

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本文編號：2860698