连云港海底航道安全海洋环境综合评价

海底航道安全与海洋环境相关,随着海洋调查观测技术的进步,航道观测信息增多,有些信息往往难以定量,如何利用这些资料评估海底航道安全日益重要。本研究在综合分析连云港海底航道安全海洋环境主要影响因素的基础上,基于航道地形环境、航道地质环境、海洋动力环境、极端事件对航道安全的影响程度,建立了连云港海底航道安全海洋环境模糊综合评价模型,运用模糊综合评价法对航道安全海洋环境进行了定量评估,依据评价结果,连云港海底航道安全海洋环境定量评价为2.63,等级介于比较安全与一般危险之间,对航道海洋环境立体监测与安全评价体系建设具有实践意义。     

沿海石化园区海洋环境风险区划评估

为加强沿海石化园区海洋环境风险区划的科学管理和决策,降低相关区域的海洋环境综合风险,文章根据海洋环境风险源和污染源排查,海洋敏感区、易受损区分布和环境现状调查以及园区风险管理和应急制度核查等的结果,基于PSR模型,从海洋环境风险指数、海洋环境敏感指数和海洋环境风险防控能力指数3个方面,构建沿海石化园区海洋环境风险区划评估框架;分别选取突发性环境风险和累积性环境风险、自然风险和社会风险以及政府和企业等各项相关指标,制订评估方案;通过确定评估指标权重,计算海洋环境综合风险值,并将风险等级划分为5级。以大连市沿海某石化园区为例进行评估,评估结果表明:该石化园区所在海域总体处于低风险等级,无极高风险和高风险区;在保持现有海洋环境风险防控能力的基础上,通过大力改善区域海洋生态环境,可进一步降低园区海洋环境综合风险。     

废弃海底管道拆除安全性指标体系构建与模糊评价

本文以中国埕岛油田某退役油区海底输油管道拆除工程为例,建立了海底管道拆除安全分级体系和模糊评价模型。通过现场调查和专家咨询,将管道拆除过程划分为4个阶段和11个工作步骤,并将各个步骤的安全性影响因素归纳为4个一级指标和15个二级指标。在此基础上,采用层次分析法计算各级评价指标的模糊评价权重,并依据加权平均原则分别对各级评价指标进行模糊综合评价。结果表明,在各一级指标的评价等级中,海底管道拆除的技术方案与设备选择和管道状况对拆除安全产生的影响最大,具有较高的危险隐患。该工程整体安全性级数为临界安全。     

海底管道风险分析中自然影响因素评分标准初探

借鉴美国学者Muhlbauer提出的管道风险评分法,对渤海海底输油管道系统进行自然风险辨识,并根据渤海海域环境特征对自然环境影响指标评分标准进行了初步研究,形成适合渤海海底管道风险评价的评分标准体系,为渤海海底管道风险分析提供技术依据.     

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     

"海上丝绸之路"沿岸国家海洋综合风险分析与量化评估——以菲律宾为例

在"21世纪海上丝绸之路"重大战略构想的背景下,结合东盟国家对海上丝绸之路的重要作用。本文从海洋经济和海洋环境的角度对东盟国家存在的海洋综合风险进行评估分析,这对我国加强对东盟国家的认识,规避来自海洋方面的风险,更好地与其进行合作具有重要意义。主要针对东盟四国构建了评价海洋综合风险的指标体系;在此基础上,提出了基于改进的投影寻踪方法的海洋综合风险评估模型,以东盟四国中的菲律宾作为代表开展实验验证,最终得到菲律宾的海洋综合风险等级,并依据评级结果对我国与菲律宾的合作提供辅助建议。     

东海油气资源区海底稳定性评价研究

海洋灾害地质因素是影响海洋开发活动安全的重要因素。通过提取东海油气资源区的地球物理和工程地质资料中的灾害地质因素和对东海油气资源区灾害地质环境的充分研究,以灾害地质因素为评价因子,应用GIS技术,采用加权统计模型对研究区的海底稳定性进行分区定量评价。利用评价结果,确定了东海油气资源区基于地貌类型区划的海底稳定性级别。     

滨海旅游区溢油评价建模与系统实现

近几年海洋溢油事件频发,对滨海地区旅游环境造成了严重的污染。针对滨海旅游区的溢油现象进行定量评价,寻求合理的评价方案是当前相关领域专家学者普遍关注的问题。本文根据滨海旅游区生态系统的特性,以滨海旅游区的海水水质、岸滩环境和溢油危害为评价内容,构建滨海旅游区溢油污染评价指标体系和滨海旅游区溢油污染综合评价模型,并且基于GIS技术进行了系统架构设计与实现。通过模拟海洋溢油事件,对该系统进行了测试。测试结果表明:该系统能够对溢油区的污染等级做出快速评价。本研究为滨海旅游区的溢油污染评价提供了新的方法,该系统能够辅助相关部门管理溢油相关的综合信息,在溢油发生时快速反应,采取应急措施。     

基于生物资源的万山海洋牧场生境适宜性评估

万山群岛海域生态环境日益恶化、渔业资源持续衰退,因此建设万山群岛海洋牧场,修复海域生态环境、实现渔业资源可持续利用迫在眉睫。针对现阶段基于海洋生物资源的海洋牧场适宜性评估的研究较少,本研究利用渔业资源调查和全球物种数据库记录数据及13个环境因素数据,采用物种分布模型MaxEnt对选择的白姑鱼、日本金线鱼、红星梭子蟹和浅缝骨螺潜在分布区进行预测,探讨海洋生物地理分布与海洋环境因素之间的关系进而进行万山海洋牧场生境适宜性评估,结果表明:(1)各模型AUC值均大于0.9,说明构建的模型对这些物种潜在分布的模拟效果较好,后续可采用MaxEnt模型对4种生物的栖息地分布区进行预测;(2)海底浮游植物密度、海底温度以及海底硅酸盐浓度是影响这4种海洋生物栖息地分布的关键环境因子;(3)基于该4种海洋物种MaxEnt模型的HSI分布区所存在重叠区域来看,海洋牧场拟建设区域应为纬度21.85°N~22.15°N,经度113.6°E~114.2°E。研究结果可为万山海洋牧场规划和建设提供科学依据。     

基于风险的海底管道安全评估方法研究

海底管道系统技术复杂、安全性要求高、环境多变,从设计阶段开始一直到生产运行的全过程,始终存在各种风险。考虑到海底管道的这一特点,风险评估方法应该既要考虑理论分析又要重视工程经验的多方面、多层次的综合性评估方法。论文从分析海底管道失效因素入手,重点研究了海底管道风险评估的流程及风险等级的划分方法,为海底管道完整性管理提供了一种实用的评估方法,同时结合工程实例对一运行中的海底管道进行了风险评估。     

海底滑坡作用下滩海管道结构安全分析

海底滑坡作为常见的海洋地质灾害,对海洋油气工程安全产生巨大威胁。海床土体失稳引起滑坡体滑动,会对海底管道产生拖曳作用。基于计算流体动力学方法(CFD)建立海底滑坡体对管道作用的评估模型,采用H-B模型描述块状滑坡体并与试验比较验证,分析不同海床倾斜度滑坡对管道的作用并拟合表达式;研究了海底管道在滑坡作用下的力学响应,并采用极限状态方法开展海底滑坡作用下管道结构极限安全分析,探讨了管道埋地状态时的极限安全界限,建立滑坡作用下管道结构安全分析方法。研究表明:滑坡对管道作用力与海床倾角呈现正相关,而覆土层厚度对作用力影响较小;随着不排水抗剪强度的减小,允许的滑坡宽度和速度均增加,表明土体不排水抗剪强度与引起的拖曳力呈正相关;滑坡土体宽度对极限安全速度影响较大。     

Allowable span length of submarine pipeline in shallow water

Because of the complex geological conditions of the seabed, submarine pipelines buried beneath the ocean floor become suspended over the seabed under the long-term scour of waves eroding the surrounding sediment. Further, most oil fields were built in offshore areas while the country was developing. This gives the waves seen in shallow water obvious nonlinear features, and the abnormal characteristics of these waves must be considered when calculating their hydrodynamic forces. Particularly under such conditions, these suspended spans of submarine pipelines are prone to damage caused by the action of the external environment load. Such damages and eventual failures may result not only in great property losses but also pollution of the marine environment. The span length of these areas is a key predictive factor in pipeline damages. Therefore, determining the allowable span length for these submarine pipelines will allow future projects to avoid or prevent damage from excessive suspended span lengths. Expressions of the hydrodynamic loads placed on suspended spans of pipeline were developed in this work based on the first-order approximate cnoidal wave theory and Morison equation. The formula for the allowable free span length was derived for the common forms of free spanning submarine pipeline based on the point where maximum bending stresses remain less than the material’s allowable stress. Finally, the allowable free span length of real-world pipelines was calculated for a subsea pipeline project in Bohai Bay. This research shows that, with consideration for the complicated marine environment, existing suspended spans are within allowable length limitations. However, continuing to limit the length of these submarine pipeline spans in the Nanpu oil field will require ongoing attention.     

基于OLGA的海底管道水合物的生成和影响因素分析

海底管道是海洋油气输送的重要纽带。为解决海底管道面临的水合物生成和堵塞问题,文章结合海底多相流管道水合物生成的数学模型,采用OLGA对海底管道不同含水率、气油比和流量下水合物的生成情况进行数值模拟。研究结果表明：在某海底管道的工艺参数条件下,水合物生成风险随着含水率和流量的增大而降低,随着气油比的增大而增加;海底水平管路和立管都有可能生成水合物,尤其立管常是水合物最大生成量的位置;模拟结果可为海底管道水合物的防治和保障海底管道的安全运行提供参考。     

海底输水管道敷设过程中悬浮泥沙对海洋环境影响的数值研究

海底管道敷设过程中产生的悬浮泥沙会对工程海域的水质和海洋生物造成影响.建立了2D悬浮泥沙输移模型,结合水动力模型,对舟山市临城至虾峙岛、六横岛输配水工程中海底管线敷设引起的悬浮泥沙的输移规律进行模拟研究,预测悬浮泥沙的影响程度和范围,为海洋环境影响评价提供依据.计算结果表明:1号工段管道敷设对海水水质影响最大,2号工段...     

基于AHP法和灰色模式识别理论的海底管道系统路由定量风险评估

根据海底管道路由潜在风险的特点及风险类型,提出了一种将层次分析法（AHP法）和灰色模式识别理论相结合的海底管道系统路由定量风险评估方法,该方法利用AHP确定风险评价指标体系,运用灰色模式识别理论,建立识别结果标准,并结合实际工程进行计算,计算结果表明该方法是可行的.     

海洋管道浮拖过程力学分析

管道施工质量直接关系到海底管道能否长久地安全运行,施工期间各种环境载荷对管道施工质量影响较大,因此,对海洋管道进行应力计算和分析是确保管道施工质量的不可缺少的重要手段。从海洋管道漂浮拖运过程中的受力极限情况入手,应用五弯矩方程,建立管道在拖运过程中的力学分析模型,并开发相应的计算程序,经实例验证,计算结果满足实际应用要求。     

Numerical analysis of the impact forces exerted by submarine landslides on pipelines

Submarine pipelines that transport crude oil and natural gas are often in a complex marine geological environment and may become unstable and fail upon impact by submarine landslides. Previous research has mostly focused on the impact forces exerted by submarine landslides on suspended pipelines, but the impact of submarine landslides on pipelines laid on the seafloor at various impact angles, θ, have been relatively infrequently discussed, and the effects of suspended height, H, on the impact forces exerted by submarine landslides on pipelines have not been thoroughly investigated. In this study, based on the Herschel–Bulkley model, the impact forces exerted by a submarine landslide on laid-on or suspended pipelines at various impact angles θ were simulated using the computational fluid dynamics (CFD) approach. Equations for calculating the axial and normal drag coefficients of a submarine pipeline were proposed. The CFD numerical simulation results were rearranged based on the soil mechanics approach. By comparing the parameters, an essentially corresponding relationship was found between the soil mechanics and CFD approaches when the equations were used to calculate the impact forces exerted by a submarine landslide on a pipeline. In addition, a semi-analytical expression for the failure envelope was provided. Furthermore, the effects of H on the forces on a pipeline were discussed, and an equation for calculating the acting forces on a pipeline along the flow direction of a submarine landslide that comprehensively accounts for the effects of θ and H was proposed. The lift force was discussed preliminarily and the results provide a basis for further investigation. The achievement of this study is applicable for selecting locations of submarine pipeline routes and for designing submarine pipelines.     

航道区碎石层对霍尔锚落锚条件下海底管道防护效果研究

航道中船舶抛锚作业使海底管道可能受意外撞击,造成管道局部损伤甚至失效,进而对油气生产安全和生态环境等造成重大危害。采用碎石层防护是航道区等海域海底管道最常用的防护手段。首先基于大比尺落锚模型试验,观测了霍尔锚下落贯入碎石的3个阶段及其贯入过程中管道的应力应变状态。通过建立光滑粒子流体动力学法（SPH）和有限元法（FEM）耦合的数值模型,针对实际不同吨位通航船舶常用的霍尔锚,研究了其贯入碎石层深度及埋设管道受力和凹陷变形规律。最后分析了不同锚质量、碎石层形状和厚度等因素下埋设管道的响应规律。结果表明：采用暗埋式碎石防护层有利于撞击能量吸收,能更好地防护海底管道受损;且采用3 m以上碎石防护层能有效保护海底管道抵抗各类实际常见霍尔锚的撞击损伤。