海底管道被稱為海洋油氣資源的運(yùn)輸生命線,是進(jìn)行油氣資源開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。將油氣管道安全、可靠地鋪設(shè)至海底,是其后期能夠正常在位運(yùn)行的基礎(chǔ)。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,在鋪設(shè)過程中影響管道安全的因素眾多,特別是,管道鋪設(shè)實(shí)際為一動(dòng)態(tài)過程,其涉及船體、鋪設(shè)裝備和管道之間的復(fù)雜耦合相互作用。為保證海底管道順利鋪設(shè)安裝,系統(tǒng)地開展淺水/深水管道鋪設(shè)研究不僅對(duì)管道安裝力學(xué)學(xué)科的相關(guān)發(fā)展,同時(shí)也對(duì)實(shí)際海洋鋪管工程的技術(shù)支持具有一定的意義。針對(duì)上述背景,本文開展的主要研究工作如下：首先,針對(duì)淺水大口徑薄壁管道鋪設(shè)過程中鋪管船的系泊問題展開研究。在進(jìn)行淺水管道鋪設(shè)時(shí)鋪管船需要錨泊系統(tǒng)的牽引,但移錨操作時(shí)錨泊系統(tǒng)的安全性會(huì)降低,對(duì)于管道鋪設(shè)會(huì)有影響。此時(shí)一般采用帶有混凝土配重層的大口徑薄壁管道,由于單位自重較大,在鋪設(shè)時(shí)為保證管道應(yīng)力安全,錨泊系統(tǒng)的安全性很重要。這部分內(nèi)容系統(tǒng)總結(jié)了系泊分析的理論及方法,以某淺水鋪管船為模型展開移錨時(shí)的系泊系統(tǒng)安全性研究,為管道鋪設(shè)提供前期的安全保障。其次,對(duì)管道鋪設(shè)時(shí)的相關(guān)力學(xué)問題進(jìn)行了研究,分析探討了對(duì)淺水管道鋪設(shè)的影響因素并建立合適的鋪設(shè)分析流程,基于應(yīng)力控制準(zhǔn)則來評(píng)判淺... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 船體系泊分析研究進(jìn)展
    1.3 海底管道鋪設(shè)研究相關(guān)進(jìn)展
        1.3.1 常用海底管道鋪設(shè)方法
        1.3.2 海底管道鋪設(shè)計(jì)算分析方法
    1.4 本文主要工作
2 海底管道鋪設(shè)分析理論及數(shù)值模擬軟件OrcFlex
    2.1 船體系泊分析理論
        2.1.1 錨泊時(shí)域分析理論
        2.1.2 AQWA錨泊分析理論
    2.2 管道懸鏈線分析理論
        2.2.1 管道懸鏈線理論
        2.2.2 懸鏈線理論在管道鋪設(shè)中的應(yīng)用
    2.3 管道鋪設(shè)軟件OrcaFlex簡(jiǎn)介
        2.3.1 OrcaFlex軟件簡(jiǎn)介
        2.3.2 OrcaFlex中管道單元特性簡(jiǎn)介
    2.4 本章小結(jié)
3 淺水鋪管船移錨的系泊安全性研究
    3.1 鋪管船模型參數(shù)及錨泊狀態(tài)與要求介紹
        3.1.1 船體參數(shù)與模型
        3.1.2 錨纜布置與移錨狀態(tài)的確定
        3.1.3 系泊計(jì)算安全評(píng)價(jià)
    3.2 鋪管船系泊計(jì)算影響因素研究
        3.2.1 船體系泊計(jì)算收斂性分析
        3.2.2 基于時(shí)域的船體系泊分析
    3.3 系泊計(jì)算結(jié)果影響參數(shù)分析
        3.3.0 船體系泊的分析工況
        3.3.1 船體運(yùn)動(dòng)位移參數(shù)極值分析
        3.3.2 錨纜張力參數(shù)極值分析
        3.3.3 錨纜在海床上長(zhǎng)度參數(shù)極值分析
        3.3.4 系泊參數(shù)影響研究總結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
4 基于應(yīng)力控制的淺水管道鋪設(shè)研究
    4.1 淺水鋪設(shè)計(jì)算模型簡(jiǎn)介
        4.1.1 鋪設(shè)模型主要參數(shù)
        4.1.2 淺水鋪設(shè)管道參數(shù)
    4.2 淺水管道鋪設(shè)流程研究及算例應(yīng)用
        4.2.1 管道鋪設(shè)分析流程
        4.2.2 鋪設(shè)流程的實(shí)際應(yīng)用
        4.2.3 管道鋪設(shè)參數(shù)分析
    4.3 基于應(yīng)力控制的管道鋪設(shè)安全研究
        4.3.1 管道內(nèi)應(yīng)力校核準(zhǔn)則
        4.3.2 鋪設(shè)工況設(shè)定
        4.3.3 危險(xiǎn)工況下管道應(yīng)力參數(shù)分析
        4.3.4 基于應(yīng)力準(zhǔn)則的鋪設(shè)安全研究
    4.4 本章小結(jié)
5 深水管道鋪設(shè)模型與上彎段力學(xué)問題研究
    5.1 深水鋪設(shè)研究模型介紹
        5.1.1 實(shí)際鋪管船及其鋪設(shè)裝備簡(jiǎn)介
        5.1.2 深水鋪設(shè)管道參數(shù)
        5.1.3 深水鋪設(shè)研究工況
    5.2 懸鏈線理論研究及軟件分析流程研究
        5.2.1 懸鏈線理論研究計(jì)算結(jié)果
        5.2.2 OrcaFlex鋪設(shè)簡(jiǎn)化模型
        5.2.3 OrcaFlex分析流程探討
    5.3 理論分析與軟件計(jì)算對(duì)比研究
        5.3.1 張緊器張力參數(shù)對(duì)比分析
        5.3.2 管道整體線型對(duì)比分析
    5.4 深水鋪設(shè)管道上彎段應(yīng)力-應(yīng)變分析
        5.4.1 管道上彎段應(yīng)力分析
        5.4.2 管道上彎段應(yīng)變分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]超深水S型鋪管的上彎段關(guān)鍵力學(xué)問題研究[D]. 謝鵬.大連理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]981半潛式鉆井平臺(tái)錨泊系統(tǒng)研究[D]. 羅強(qiáng).長(zhǎng)江大學(xué) 2012
[2]深海托管架概念設(shè)計(jì)要素研究[D]. 王林.大連理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2912310