海洋油氣資源作為目前世界上重要的能源形式,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而海洋立管作為海洋油氣開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的重要組成部分,是油氣運(yùn)輸?shù)淖顬榻?jīng)濟(jì)有效的方式。隨著海洋油氣工程不斷向深海區(qū)域發(fā)展,深水立管面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn):復(fù)雜海洋環(huán)境條件、顯著浮式結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)以及管土相互耦合作用等。本文首先從解析和數(shù)值角度分別提出針對(duì)深水緩波型立管和陡波型立管的二維靜力分析基本理論,建立合理的緩波型立管和陡波型立管數(shù)值計(jì)算模型,系統(tǒng)研究海流水動(dòng)力荷載作用下深水立管的靜力特性及其影響因素。然后通過(guò)改進(jìn)細(xì)長(zhǎng)桿理論模型提出適用于不同立管構(gòu)型的三維靜力/動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值計(jì)算模型,深入研究柔性管彎曲滯回特性以及防彎器約束對(duì)立管運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響作用。最后,以舟山海上浮式平臺(tái)“華家池”號(hào)所處海域作為研究背景,實(shí)地采集該海域的真實(shí)海洋環(huán)境數(shù)據(jù),研究柔性管海上鋪設(shè)作業(yè)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特征,系統(tǒng)地建立一套復(fù)雜海洋環(huán)境下立管鋪設(shè)安裝安全評(píng)估的理論研究體系,主要研究工作可以概述為以下幾個(gè)方面:（1）基于深水緩波型立管（Lazy wave riser）不同管段受力特性進(jìn)行分段力學(xué)分析,采用懸鏈線法和線性梁理論的組合方法建立綜合考慮海流... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：210 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１水下生產(chǎn)系統(tǒng)海洋立管布置??１．２海洋立管分類和布置構(gòu)型??

柔性管具有耐腐蝕性、柔韌性好、重量較輕、可回收利用、安裝方便以及施工成??本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于深海油氣開(kāi)發(fā)。目前，正在服役的海洋立管中，大約有??８５％的海洋立管選用柔性立管［７］。柔性管內(nèi)部有多層結(jié)構(gòu)組成，大致可以分為粘結(jié)柔??性管（Ｂｏｎｄｅｄ?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?Ｐｉｐｅｓ）和非枯結(jié)柔性管（Ｕｎｂｏｎｄｅｄ?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?Ｐｉｐｅｓ）。圖?１．２?和圖??１．３分別為典型粘結(jié)柔性管和非粘結(jié)柔性管橫截面結(jié)構(gòu)。其中，粘結(jié)柔性管由織物、??彈性纖維和鋼材等各層結(jié)構(gòu)通過(guò)壓出、成型等物理方法擠壓成一體，然后經(jīng)硫化作用??粘合在一起制造而成的，一般適用于短節(jié)管，如跨接管等；非粘結(jié)柔性管由多層同軸??的聚合物層和金屬鎧裝層復(fù)合而成，主要包含骨架、聚合物內(nèi)護(hù)套、耐壓鎧裝、張力??鎧裝和聚合物外護(hù)套五個(gè)組成部分［５］。目前國(guó)際上從事非粘結(jié)柔性管生產(chǎn)的企業(yè)主要??有Ｗｅ】ｌｓｔｒｅａｍ、ＮＫＴ、Ｔｅｃｈｎｉｐ以及Ｄｅｅｐｆｌｅｘ等公司，而從事枯結(jié)柔性管生產(chǎn)的企業(yè)??只有?Ｄｕｎｌｏｐ?Ｏｉｌ?＆?Ｍａｒｉｎｅ?Ｌｔｄ?公司丨８］。??

柔性管具有耐腐蝕性、柔韌性好、重量較輕、可回收利用、安裝方便以及施工成??本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于深海油氣開(kāi)發(fā)。目前，正在服役的海洋立管中，大約有??８５％的海洋立管選用柔性立管［７］。柔性管內(nèi)部有多層結(jié)構(gòu)組成，大致可以分為粘結(jié)柔??性管（Ｂｏｎｄｅｄ?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?Ｐｉｐｅｓ）和非枯結(jié)柔性管（Ｕｎｂｏｎｄｅｄ?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?Ｐｉｐｅｓ）。圖?１．２?和圖??１．３分別為典型粘結(jié)柔性管和非粘結(jié)柔性管橫截面結(jié)構(gòu)。其中，粘結(jié)柔性管由織物、??彈性纖維和鋼材等各層結(jié)構(gòu)通過(guò)壓出、成型等物理方法擠壓成一體，然后經(jīng)硫化作用??粘合在一起制造而成的，一般適用于短節(jié)管，如跨接管等；非粘結(jié)柔性管由多層同軸??的聚合物層和金屬鎧裝層復(fù)合而成，主要包含骨架、聚合物內(nèi)護(hù)套、耐壓鎧裝、張力??鎧裝和聚合物外護(hù)套五個(gè)組成部分［５］。目前國(guó)際上從事非粘結(jié)柔性管生產(chǎn)的企業(yè)主要??有Ｗｅ】ｌｓｔｒｅａｍ、ＮＫＴ、Ｔｅｃｈｎｉｐ以及Ｄｅｅｐｆｌｅｘ等公司，而從事枯結(jié)柔性管生產(chǎn)的企業(yè)??只有?Ｄｕｎｌｏｐ?Ｏｉｌ?＆?Ｍａｒｉｎｅ?Ｌｔｄ?公司丨８］。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柔性立管線型分析與鋪設(shè)要點(diǎn)研究[J]. 薛士輝,彭勇,劉作榆,陳曉東,張亞雷.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2016(09)
[2]深海輸油管道S型鋪設(shè)奇異攝動(dòng)分析[J]. 杜寶江,李傳磊,邵國(guó)森,張釗,李建國(guó).  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2016(04)
[3]管土接觸作用下埋地管道力學(xué)分析[J]. 楊輝,王婷,雷錚強(qiáng),李明菲,玄文博,王富祥,陳健.  石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2015(07)
[4]深海S-lay鋪設(shè)大直徑薄壁管道的奇異攝動(dòng)分析[J]. 韓強(qiáng),汪志鋼,張永強(qiáng),陶旭.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[5]海洋立管渦激振動(dòng)模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 郭海燕,牛建杰,李效民,張莉,王飛.  中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[6]鋼懸鏈線立管與海床相互作用小尺寸三維試驗(yàn)研究[J]. 姚銳,白興蘭,謝永和.  海洋工程. 2015(03)
[7]卷管鋪設(shè)的海管曲率模型及殘余應(yīng)力計(jì)算[J]. 張九菊,段夢(mèng)蘭,胡顯偉.  海洋工程. 2015(03)
[8]剛體有限元方法改進(jìn)及其在風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用[J]. 張豐豪,何榕.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[9]不同布纜方式錨碇沉管管段運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 楊璨,王永學(xué),左衛(wèi)廣.  海洋工程. 2014(01)
[10]深海鋼懸鏈立管管土相互作用研究進(jìn)展[J]. 梁勇,金志江,葉皓,顏孫挺.  船舶工程. 2013(06)

博士論文
[1]深水柔性構(gòu)件非線性動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 馬剛.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[2]水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D]. 盧青針.大連理工大學(xué) 2013
[3]鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐芷趽p傷分析[D]. 高云.大連理工大學(xué) 2011
[4]深海浮式結(jié)構(gòu)物系泊系統(tǒng)的非線性時(shí)域分析[D]. 袁夢(mèng).上海交通大學(xué) 2011
[5]帶式輸送機(jī)柔性多體動(dòng)力學(xué)分析方法研究[D]. 王繁生.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]海洋非金屬管道在位穩(wěn)性數(shù)值模擬及可靠性設(shè)計(jì)[D]. 許衛(wèi)平.浙江大學(xué) 2015
[2]動(dòng)態(tài)海洋柔性立管的渦激振動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)分析研究[D]. 王君鮮.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[3]海洋柔性立管防彎器設(shè)計(jì)研究[D]. 孫凱.大連理工大學(xué) 2014
[4]柔性立管靜態(tài)構(gòu)型分析及防彎器設(shè)計(jì)[D]. 姬鸞.大連理工大學(xué) 2013
[5]熱塑性復(fù)合材料增強(qiáng)管海上鋪設(shè)安裝方法研究[D]. 唐繼蔚.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[6]海洋動(dòng)態(tài)柔性立管附件設(shè)計(jì)與分析[D]. 李博.大連理工大學(xué) 2011
[7]深水柔性立管非線性靜動(dòng)力分析[D]. 陳海飛.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[8]海洋非粘結(jié)柔性管線的橫截面力學(xué)性能分析[D]. 陳耕.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[9]波流作用下立管的非線性動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 朱為全.中國(guó)石油大學(xué) 2009
[10]基于有限剛體元方法的微撲翼飛行器柔性翅翼建模與分析[D]. 王艷秋.西南交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3214299