海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)研究及現(xiàn)場(chǎng)工程驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 08:29
海洋波流沖刷易引起海底管道懸空,從而導(dǎo)致管道疲勞或強(qiáng)度破壞,引發(fā)油氣泄漏等海上重大污染事故。本文針對(duì)我國(guó)某高潮差、強(qiáng)急流海域海底管道面臨的沖刷問題,提出了不同類型的沖刷抑制方法,并通過模型試驗(yàn)對(duì)不同比尺、管徑、海床流速、海床沖刷深度進(jìn)行了研究,分析比較了不同沖刷抑制措施的防護(hù)效果,結(jié)果表明人工草壓塊聯(lián)排結(jié)構(gòu)防護(hù)方案在緩流、促淤、在位穩(wěn)性及經(jīng)濟(jì)性等方面表現(xiàn)最優(yōu),最后將該方案應(yīng)用于某實(shí)際海底管道沖刷抑制防護(hù)工程中,驗(yàn)證了該方案的沖刷抑制效果。本文研究成果為海底管道沖刷抑制及懸空治理提供了重要技術(shù)支撐和參考。
【文章來(lái)源】:中國(guó)海上油氣. 2020,32(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)方案流程圖??Fig.?2?Model?test?flow?of?subsea?pipeline?scouring?suppression??
146??中國(guó)海上油氣??2020年2月??圖4海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)流速測(cè)點(diǎn)布置圖??Fig.?4?Test?layout?for?current?speed?of?scouring?suppression??for?subsea?pipeline??3海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)??根據(jù)以上模型試驗(yàn)準(zhǔn)備,針對(duì)拋石v棍凝土軟體??排、人工拿,人工韋壓塊聯(lián)排結(jié)構(gòu)等4種防護(hù)措施,??分別開展海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)研究^??3.1拋石防護(hù)沖刷抑制模型試驗(yàn)??該防護(hù)方案條件下,海底管道置乎海床面以??管道頂部距海床面1/3營(yíng)徑,從海底管道下都??至海床面,依次覆兼細(xì)沙、碎石、塊石漸床秒%形成??管道覆蓋保護(hù)層,覆蓋寬度大于管道管徑,模型拋??石:興?填雜石中値鞔徑為10?mm,.對(duì)龜原獲中傲粒??徑約50?mm。在試驗(yàn)布置完成后.進(jìn)行了?4?h的模??擬沖刷試驗(yàn).??隨著波流對(duì)海床的沖刷,在拋石防護(hù)K形成局??部沖刷,在海床面未發(fā)生弭顯沖刷條件下,海底管道??拋石防護(hù)K幾乎沒有遭到破壞。但在海床沖刷侵蝕??發(fā)生后,碎石K裸露出海床面(圖5)波流沖刷強(qiáng)??度超過碎石穩(wěn)定條件,拋石防護(hù)M遭到了沖刷破壞,??隨著沖刷的加劇,海底管道也逐步裸露,<?并在管道下??方形成懸空s,??圖5拋石防護(hù)沖刷抑制試驗(yàn)結(jié)果??Fig.?5?Scouring?suppression?test?result?of?riprap?protection??3.2人工草防護(hù)沖刷抑制模型試驗(yàn)??通常?海底人草的鋪設(shè)需要設(shè)置錨茴裝置,模??型試驗(yàn)中人工攀通過模擬鋼樁固定在海床面上,端??部覆蓋回填土,以確保人韋防護(hù)裝置的穩(wěn)定性。??試驗(yàn)中,
圖6人工草防護(hù)沖刷抑制試驗(yàn)??Fig.?6?Scouring?suppression?test?result?of?artificial??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)海油海底管道事故統(tǒng)計(jì)及分析[J]. 王紅紅,劉國(guó)恒. 中國(guó)海上油氣. 2017(05)
[2]混凝土聯(lián)鎖排應(yīng)用于海底管線沖刷防護(hù)試驗(yàn)研究[J]. 張宗峰,丁紅巖,劉錦昆. 海洋工程. 2015(02)
[3]復(fù)雜波浪條件下海底管線沖刷深度實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張靖,拾兵,趙恩金,劉靜. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(02)
[4]海底管線防沖刷技術(shù)試驗(yàn)研究[J]. 趙冬巖,余建星,李廣雪,王琮. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[5]單向海流載荷下海底管道局部沖刷試驗(yàn)研究[J]. 楊兵,高福平,吳應(yīng)湘. 工程力學(xué). 2008(03)
[6]海底管線沖刷問題研究綜述[J]. 韓艷,拾兵. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2007(04)
[7]系列模型延伸法[J]. 沙玉清. 水利學(xué)報(bào). 1963(05)
本文編號(hào):3469845
【文章來(lái)源】:中國(guó)海上油氣. 2020,32(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)方案流程圖??Fig.?2?Model?test?flow?of?subsea?pipeline?scouring?suppression??
146??中國(guó)海上油氣??2020年2月??圖4海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)流速測(cè)點(diǎn)布置圖??Fig.?4?Test?layout?for?current?speed?of?scouring?suppression??for?subsea?pipeline??3海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)??根據(jù)以上模型試驗(yàn)準(zhǔn)備,針對(duì)拋石v棍凝土軟體??排、人工拿,人工韋壓塊聯(lián)排結(jié)構(gòu)等4種防護(hù)措施,??分別開展海底管道沖刷抑制模型試驗(yàn)研究^??3.1拋石防護(hù)沖刷抑制模型試驗(yàn)??該防護(hù)方案條件下,海底管道置乎海床面以??管道頂部距海床面1/3營(yíng)徑,從海底管道下都??至海床面,依次覆兼細(xì)沙、碎石、塊石漸床秒%形成??管道覆蓋保護(hù)層,覆蓋寬度大于管道管徑,模型拋??石:興?填雜石中値鞔徑為10?mm,.對(duì)龜原獲中傲粒??徑約50?mm。在試驗(yàn)布置完成后.進(jìn)行了?4?h的模??擬沖刷試驗(yàn).??隨著波流對(duì)海床的沖刷,在拋石防護(hù)K形成局??部沖刷,在海床面未發(fā)生弭顯沖刷條件下,海底管道??拋石防護(hù)K幾乎沒有遭到破壞。但在海床沖刷侵蝕??發(fā)生后,碎石K裸露出海床面(圖5)波流沖刷強(qiáng)??度超過碎石穩(wěn)定條件,拋石防護(hù)M遭到了沖刷破壞,??隨著沖刷的加劇,海底管道也逐步裸露,<?并在管道下??方形成懸空s,??圖5拋石防護(hù)沖刷抑制試驗(yàn)結(jié)果??Fig.?5?Scouring?suppression?test?result?of?riprap?protection??3.2人工草防護(hù)沖刷抑制模型試驗(yàn)??通常?海底人草的鋪設(shè)需要設(shè)置錨茴裝置,模??型試驗(yàn)中人工攀通過模擬鋼樁固定在海床面上,端??部覆蓋回填土,以確保人韋防護(hù)裝置的穩(wěn)定性。??試驗(yàn)中,
圖6人工草防護(hù)沖刷抑制試驗(yàn)??Fig.?6?Scouring?suppression?test?result?of?artificial??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)海油海底管道事故統(tǒng)計(jì)及分析[J]. 王紅紅,劉國(guó)恒. 中國(guó)海上油氣. 2017(05)
[2]混凝土聯(lián)鎖排應(yīng)用于海底管線沖刷防護(hù)試驗(yàn)研究[J]. 張宗峰,丁紅巖,劉錦昆. 海洋工程. 2015(02)
[3]復(fù)雜波浪條件下海底管線沖刷深度實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張靖,拾兵,趙恩金,劉靜. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(02)
[4]海底管線防沖刷技術(shù)試驗(yàn)研究[J]. 趙冬巖,余建星,李廣雪,王琮. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[5]單向海流載荷下海底管道局部沖刷試驗(yàn)研究[J]. 楊兵,高福平,吳應(yīng)湘. 工程力學(xué). 2008(03)
[6]海底管線沖刷問題研究綜述[J]. 韓艷,拾兵. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2007(04)
[7]系列模型延伸法[J]. 沙玉清. 水利學(xué)報(bào). 1963(05)
本文編號(hào):3469845
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