地裂缝环境下SRTP埋地管道性状

以陕西西安市政工程中SRTP埋地管道30°斜交穿越地裂缝带为工程背景,基于足尺模型试验和数值模拟计算,研究了地裂缝沉降作用下埋地管道的变形与受力特点。结果表明:地裂缝沉降作用下,SRTP埋地管道沉降位移明显小于或滞后于地层变形,其沉降变形特征具有明显的"衰减效应";地裂缝作用下,SRTP埋地管道受力变形模式为拉张-挤压弯曲变形模式,位于地裂缝上盘的管道顶部受压应力、底部受拉应力,而位于下盘的管道顶部受拉应力、底部受压应力,具有反对称现象,SRTP埋地管道适应地裂缝大变形的能力较强;地裂缝沉降作用对SRTP埋地管道的纵向影响长度为3.0m,即上盘1.8m和下盘1.2m,在此范围内管道需要采取适当保护措施;地裂缝沉降作用下,管道沿纵向可划分为3段,即上盘沉降段、脱空段和下盘翘曲段,其中,脱空段范围约为1.2m。     

天然气水合物开采区内海床不均匀沉降对管道力学性能的影响

海底管道是天然气水合物大规模开采和集输的关键装备。天然气水合物的开采过程会扰动沉积层的结构,改变沉积层的强度和力学特性,诱发海床发生不均匀沉降,并对水合物开采区内海底管道的力学特性产生影响,如引起管道发生大变形、悬跨、屈曲、断裂等。基于ABAQUS有限元软件,建立天然气水合物开采区内“海床-管道”耦合作用模型,模拟了天然气水合物开采过程中海床沉降变形及其对管道应力、应变、弯矩、悬跨等力学行为的影响。研究结果表明,在天然气水合物开采过程中,海床的不均匀沉降将引起管道发生显著位移并发生弯曲,管道的应力、应变随着变形的增大而增大。当海床沉降量达到某一程度时,管道将脱离海床,产生悬跨,并引发涡激振动风险。     

基于多源数据融合的高精细实景三维建模技术

针对大面积错综复杂的油气管道建立高精细实景三维模型,常规的倾斜摄影数据获取方法对于复杂构件及微地貌,在后期建模效果上精细度得不到保证。多源数据融合建模是对倾斜摄影建模方法的进一步探索,此方法有效解决纹理细节、模型逼真等方面存在的问题,并且在实际生产中达到了"高精细、高效率、低成本"的目的。     

基于海上实测的秋刀鱼舷提网沉降和提升性能研究

根据2015年7-10月和2016年6-10月蓬莱京鲁渔业有限公司"鲁蓬远渔019"在西北太平洋进行的海上秋刀鱼舷提网网具性能测试所获得的数据,采用线性回归方法,分析了舷提网在沉降和提升阶段,网衣的沉降深度和提升深度以及网具沉降速度和提升速度的变化状况。利用广义加性模型(GAM)探讨秋刀鱼舷提网沉降深度和提升速度各自有效的影响因子,且分析了这些影响因子与舷提网主要性能参数两者之间的关系。结果发现:(1)网衣沉降深度随时间连续增加;网具下纲和侧纲的沉降速度都是先逐渐增大,然后缓慢减小,直至沉降过程结束;网衣沉降速度波动剧烈,无规律性变化。(2)网具下纲、侧纲的提升速度均快速达到最大值然后随时间连续降低,下纲的最大提升速度大于侧纲,网衣提升速度无规律性变化,上下波动剧烈。(3)GAM模型结果显示,30 m水层流速、60 m水层流速、下纲纲索松放长度3个因子对网衣最大沉降深度有显著性影响(P0.05),影响程度依次为30 m水层的流速下纲纲索松放长度60 m水层流速。30 m水层流速和绞网速度两个因子对平均提升速度有着显著性影响(P0.05),其中,绞网速度影响最大。     

海底管道受坠物锚击损伤试验与数值模拟研究

为探索海底管道在锚击作用下的损伤规律,通过海底管道损伤试验和数值模拟,研究了坠物质量、坠落高度和坠物形状对海底管道机械损伤的影响,并结合试验结果修正了Ellinas-Wallker公式。研究结果表明:管道的凹陷损伤随坠物质量和坠落高度的增大而变大;在相同质量的立方体、球体和模型锚三种形状坠物作用下,球体坠物对管道的损伤最严重;EllinasWallker公式计算结果偏于保守,修正后计算结果与试验和数值模拟结果吻合良好。研究结果可以为海底管道的工程设计及应用提供一定的参考。     

国外海底犁式开沟机技术进展

总结了国外海底犁式开沟机技术进展,海底犁式开沟机可分为"V"型开沟犁和矩形开沟犁两种,"V"型开沟犁开沟截面面积较大,沟槽截面形状为V型,适合与海底管道埋设,其回填方式有专门回填犁回填和回填模块回填两种。矩形开沟犁开沟面积较小,截面狭长且为矩形,多适用于海底电缆埋设。其土壤排出方式有垂向排土和侧向挤压排土两种,沟槽靠重力自动回填。犁式开沟机开沟速度快,造价相对较低,目前正在朝大型化、模块化发展。开沟犁的关键技术包括犁式开沟机的开沟阻力减小方法以及在崎岖海底地形上开沟时的开沟深度稳定性等,这也是目前研究的重点。对国外犁式开沟机技术的总结,对开沟犁设计和海上施工作业有一定指导意义。     

耕地资源多功能利用及价值提升研究

提升耕地资源价值是加强耕地保护的重要途径,是推进生态文明建设的重要举措。该文从耕地资源多功能利用和价值提升的工程技术途径、管理与政策途径等方面,梳理了国内外相关研究。认为耕地资源价值提升的工程技术亟需集成为土地整治工程技术与景观修复、重建工程技术;耕地资源价值提升的管理方式亟需由单一功能管理向多功能管理转变;耕地资源价值需通过法律政策、宣传教育及市场化途径加以显化,为落实和完善最严格的耕地保护制度提供参考。     

新型的浮标船

“海洋飞船”是专业性浮标船的名称,是由船舶建筑师J Rougerie设计的。船的总高度为51m,其中31m是水下部分。这是可以为人类居住的科研设施,船员共18人。它可随着洋流漂浮,进行连续的海洋观测。浮标船结构创新特点之一是它的稳定性系统,在船体下部设计了输送管道,水在其中的环流能消减浮标船的垂直摆动。它的另一个特点是在10m深处的下部船舱设有气压试验室,可供8个游泳者或潜水考察队员使用。     

抽吸式地震救援机特大颗粒负压输送数值模拟

针对某抽吸式地震救援机气力输送系统工作时存在的易堵塞和能耗高等问题,选用不同输送管径开展特大颗粒物料气固两相流数值模拟,研究风机以额定功率工作时特大颗粒在不同管道中的运动特性和管道内压损失。利用计算流体力学和离散单元法进行耦合求解,在传统耦合接口的基础上更改体积分数算法实现颗粒粒径大于流体域网格单元的气力输送数值仿真,利用软件Fluent进行连续相气体的流动分析和曳力计算,利用软件EDEM进行离散相颗粒的受力分析和运动轨迹计算。研究结果表明,管径为280 mm的管道输送性能最佳,管中颗粒运动速度最大为7.1 m/s,0～25 s内的运输量达66.4 kg,管道内压损失在5.5 s时达到稳定,为3.04 kPa,与试验结果基本吻合,可为抽吸式地震救援机气力输送系统设计和优化提供参考。     

基于数字化竣工数据自动绘制竣工图的方法

本文介绍了基于管道数字化成果自动绘制竣工图的方法,阐述了自动绘制竣工图的意义。更为重要的是本文从一个侧面说明了数字管道的优越性,详细地描述了数字管道建设过程中获得的各种数据项,论证了数字化技术在管道全生命周期中的作用与意义。