海底管道拖管法分析和研究

海底管道铺设是海洋油气工程建设的一项重要内容.海底管道铺设的方法有铺管船法和拖管法.铺管船法受铺管船舶资源的限制,而拖管法铺管不依赖铺管船,在一定的条件下,可以节约费用,因此研究拖管法铺管就非常有意义.文中首先介绍各种管道铺设施工方法,并对各种方法的优缺点进行比较.然后分别分析研究了浮拖法、底拖法和离底拖法三种拖管方法的施工工艺及管道应力变形,并结合实例对三种拖管方法的拖管过程进行了分析.     

深水管道S型铺设监测研究

目前,深水管道S型铺设取得了优异的铺设成果,逐渐成为深水海底管道铺设的重要方法,但其铺设环境复杂,上弯段管道与托管架动态接触,现有分析手段无法有效模拟。同时,S型铺设关键设备的设计技术还不成熟,没有相应的设计规范。首先对深水管道S型铺设开展监测研究,提出了深水管道S型铺监测方案,最后利用实验室模型实验验证了该方案的可行性,可以为深水S型铺设关键设备的设计提供必要的设计数据。     

深水海底管道J型铺设塔设计研究

随着全球深水油气资源的开发,J型铺管法已经成为深水和超深水海底管道铺设的重要方式。针对目标母船提出两种J型铺管塔的概念设计方案,并进行了铺管效率及经济性的对比分析,进一步对J型铺管关键设备进行了结构设计及安全性分析。此项工作对促进我国J型铺设系统的开发有积极地推动作用。     

柔性管Reel-lay铺管安装稳定性分析

钢管的S-lay、J-lay铺管方法的应用研究已经非常深入,而柔性管的Reel-lay铺管法的应用研究则相对较少。由于管道本身的材料非线性、管土接触存在非线性以及环境的不确定性等问题过于复杂,因此通过类比J-lay铺管法,采用整管的力学性能、弹性海底模型及均匀流等方式对Reel-lay铺管的水下段稳定性问题进行了简化;根据悬链线理论和小变形梁理论,给出了柔性管Reel-lay铺管法的数值计算方法,并与有限元模拟的结果进行了对比分析。结果表明:随着铺设角度增大,管道受到的弯矩也随之增大,但管道顶部的拉力却随之减小;随着铺设水深的增加,管道悬浮段质量增加,管道顶部拉力明显增加,但弯矩明显减小;浮重对管道铺设很重要,应根据实际情况,选择合适的配重以满足管道稳定和铺设的要求。     

J-lay铺管作业力学分析

目前J-lay铺管法作为深水和超深水铺管的最适用方法广泛应用于深海油气开发。考虑J-lay铺管时管道几何非线性特征以及触地区边界效应,将J-lay铺管模型划分三构件进行力学分析:悬浮段、边界层段以及触地段。建立Orca Flex模型和引入Wang改进二构件模型,通过对比上述三种方法计算J-lay相应构型、轴力、弯矩和剪力分布,验证该三构件模型的可行性和考虑边界效应的必要性。基于Lamé公式计算管道横截面处轴向、径向以及环向应力,对比分析J-lay铺设管道应力分布特征。结果表明:该改进三构件模型能真实有效地模拟J-lay铺管过程中管道受力情况,特别是触地点附近弯矩和剪力变化情况,能为管道疲劳损伤分析提供理论基础。     

掩埋海底管道探测方法及新技术应用研究

<正>在海洋油气资源开发中,最常用和有效的油气输运方法是使用海底管道进行输送,因此,随着海洋油气资源的不断开发,海域内所铺设的海底管道数量越来越多,密度不断增高,种类越来越复杂。这些海底管线长期在海洋复杂环境下工作,出现悬空、平面位移、管体损伤等情况,与原始设计状态有很大差异,但未得到精确探测与校核,存在很多事故隐患,对环境和生产造成极大的威胁[1]。因此,准确探明海底管道的状态和位置,评价其安全风险,对于     

深水S-lay管道形态和内力分析的分段解析方法

考虑深水S型铺设中离散均布托辊对上弯段管道的支撑作用,提出了管道铺设形态和内力的分段解析求解方法,通过迭代搜索算法确定管道最佳反弯点和升离点的位置,结合刚性悬链线理论和欧拉梁弯曲理论,推导了管道的变形和内力的解析表达式。依据所建立的分段解析方法编制了相应的数值计算程序,以某3 000 m水深铺设12英寸管道为例,计算了管道形态和内力响应,与商用有限元软件的数值分析结果进行对比,表明了分段解析方法的准确性和有效性。建立的方法具有较高的计算效率,为进一步开展S型铺设参数的优化或可靠性研究提供了有力的手段。     

深水S型铺管中残余变形对屈曲压力的影响

随着S型海管铺设逐步走向深水,管道在铺设过程中承受的荷载增加,发生一定程度的塑性变形。本文讨论S型铺设引起的残余塑性变形对管道屈曲承载能力的影响。首先基于壳单元建立"管道-托辊"相互作用的局部有限元模型,分析了管道在铺设过程中的受力状态,获得了管道的残余塑性变形。然后以该残余变形作为管道非线性屈曲分析的初始缺陷,基于改进的RIKS方法计算了管道的临界屈曲压力。研究结果表明,铺设残余塑性变形在一定程度上削弱管道的承载能力,在深水铺设中应予以考虑。     

深水海底管道S型铺设参数敏感性分析

以深水海底管道S型铺管法为研究对象,运用悬链线理论建立管道的静平衡微分方程,通过理论分析给出了迭代求解管道整体形态的数值计算方法,并开发相应的计算分析程序,分析了不同参数对张紧器张力和管道极限铺设水深的影响.结果表明,随着管道铺设水深、管径和壁厚、混凝土配重层厚度的增加,所需张紧器张力明显增大;当托管架底部倾角较大时,控制应变越大管道所需张力越小;当托管架底部倾角较小时,管道初始倾角越大、托管架半径越小管道所需张力越小.此外,管道的浮重度、托管架长度和半径、张紧器张拉能力、管道初始倾角对极限铺设水深有着重要的影响.     

基于惯性测量单元的海底管道铺设过程中形变监控系统研究

海底管道铺设过程中,在重力、托管架及张紧器的共同作用下,会形成上弯段与下弯段。管道上弯段的变形与应力主要由托管架控制,下弯段通过张紧器控制,使得管道的弯曲半径满足最小弯曲半径的要求。然而,当水深变化较大或水深较深时,管道下弯段的弯曲半径较难控制,目前,还没有很好的办法进行监控,以及时调整张紧器的张力,防止由于张紧器张力调节不及时造成的铺管过程中的管道屈曲。基于惯性测量单元,提出了适用于海底管道形变监控系统的设计思想,给出了样机的机械结构、单元选取、数据采集等模块的设计原理,并对样机进行了实验验证。     

RTK与测深联合技术及其在近海工程勘查中的应用

陆上勘查孔位海拔高程的测量工作多采用水准高程传递的方法。海上钻探孔位的海拔高程,由于海洋条件限制,此方法并不适合。为了满足近海工程勘察中测量孔位高程的实际需要,本文采用实时动态差分全球定位系统(GPS-RTK)技术和测深技术,组成RTK和测深仪联合作业系统来测量勘查孔位的标高,在实际近海海洋勘查中取得了良好效果,以便促进RTK技术在海洋工程建设中的应用。     

论福建海洋资源的合理开发

本文分析了当前福建海洋开发存在的问题，主要是缺乏对海洋开发的统一规划与管理，开发利用盲目性较大；近海捕捞过度，渔业资源衰退；技术水平较低，综合开发不够；环保重视不够，局部质量较差。要尽快解决这些问题，必须加强宣传教育，提高海洋意识；加强宏观调控，统筹规划管理；改造传统产业，发展新兴产业；完善法规体系，严格依法管海；依靠科技兴海，提高开发水平；开发保护并重，保护生态环境。     

Aims and Scope

China Ocean Engineering takes as its prime function the integration of new research concepts, equipment, technology, materials and structures and other scientific advances within the field of ocean engineering, with particular reference to developments in     

Aims and Scope

China Ocean Engineering takes as its prime function the integration of new research concepts, equipment, technology, materials and structures and other scientific advances within the field of ocean engineering, with particular reference to developments in China. The Journal is concerned with all engineering aspects involved in the exploration and utilization of ocean resources, such as offshore engineering, coastal engineering, dive and salvage, utilization of marine energy resources and underwater engineering.[第一段]     

Aims and Scope

由中国海洋工程学会主办,南京水利科学研究院承办,大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室协办的第十二届中国海岸工程学术讨论会于2005年10月16-19日在云南省昆明市召开。邱大洪名誉理事长、谢世楞、严以新、李润培、李京武、左其华等副理事长出席了会议。全国从事海洋工程研究包括高等院校、设计、科研、建设和施工等39个部门的近百名代表参加了学术交流。17日上午,严以新副理事长主持了开幕式,并致开幕词;窦希萍副秘书长作了学会近两年来的工作总结。严以新和左其华教授分别主持了大会主题报告。中国科学院院士邱大洪教授论述了沿海海…     

Aims and Scope

China Ocean Engineering takes as its prime function the integration of new research concepts, equipment, technology, materials and structures and other scientific advances within the field of ocean engineering, with particular reference to developments in China. Tne Journal is concerned with all engineering aspects involved in the exploration and utilization of ocean resources, such as offshore engineering, coastal engineering, dive and salvage, utilization of marine energy, resourees and underwater engineering.     

海上风电电磁辐射对海洋生物影响的研究综述

海上风电工程是我国解决能源危机的新举措。为更好地推动我国海上风电建设与海洋生态环境保护的和谐发展,文章综述海上风电的电磁辐射对海洋生物的影响。已有的研究表明:海上风电对海洋生物的电磁辐射影响的主要来源是海底电缆,电磁辐射产生影响主要是因为某些海洋生物具有磁敏感性;磁场可能影响鱼类迁徙等海洋生物运动,且足够强度的磁场还会影响海洋生物的生殖和发育等生理过程;随着海上风电的快速发展,深远海海上风电的电磁辐射影响亟待更多的研究。     

海洋环境污染生物修复技术研究

全球范围内的海洋生态环境恶化,不仅危及海洋经济发展,而且已影响到了人类生存环境和健康。本文根据我国近海海洋环境质量现状,探讨了生物修复技术在海洋环境污染治理中的应用,并提出了工程海藻培育技术研究的有关建议,以期为海洋环境的保护及资源的可持续开发提供新的方法和技术。     

海洋油气开发工程环境影响评价特点浅析

相比陆上油气开发工程和其他海洋工程而言,海洋油气开发工程有其自身的特点,海洋油气开发工程环境影响评价应关注的内容与其他工程有所不同。文章通过分析海洋油气开发工程的特点以及对环境影响的特点,提出海洋油气开发工程环境影响评价要点,即包括施工期悬浮泥沙及钻井液钻屑排放对海洋生态环境的影响、运营期含油生产水排放对海洋生态环境的影响、工程建设对海洋环境敏感目标的影响、溢油事故环境风险分析、污染防治及生态保护措施,并针对目前海洋油气开发工程环境影响评价存在的问题提出改进建议。