海底管道—流體—海床相互作用機(jī)理和監(jiān)測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 22:38
海底管道被稱為海洋油氣田開(kāi)發(fā)的生命線工程,它的安全可靠運(yùn)行是海上油氣田正常生產(chǎn)的根本保證。本文以國(guó)家“863計(jì)劃”子課題“長(zhǎng)距離海底管道分布式光纖傳感技術(shù)”(2001AA602022-1,2001AA602210-1)為依托,在海床液化、海底管道局部沖刷、懸跨海底管道渦激振動(dòng)、海底管道結(jié)構(gòu)—流體—土共同作用等方面進(jìn)行了深入地研究;針對(duì)海底管道破壞因素,在開(kāi)發(fā)長(zhǎng)距離光纖傳感系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)的標(biāo)定試驗(yàn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容有:采用Biot動(dòng)力固結(jié)有限元法對(duì)波浪荷載下海床土體的響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行研究,分析了波浪荷載下超靜孔隙水壓力、有效應(yīng)力的分布規(guī)律,提出了波浪荷載下均質(zhì)彈性海床液化條件和液化深度計(jì)算方法。同時(shí),研究了液化土體粘滯系數(shù)估算方法,探討了海床液化對(duì)海底管道的影響。設(shè)計(jì)了一種新型的海底輸油管道水槽沖刷試驗(yàn)?zāi)P,研究海底管道與砂床之間存在不同間隙時(shí)砂床起動(dòng)流速的變化規(guī)律,探討了海底管道底砂床砂粒起動(dòng)的機(jī)理,提出了微小間隙時(shí)海底管道局部沖刷起動(dòng)流速的擬合公式;讦-ω模型提出了綜合考慮近壁流速和湍動(dòng)能的組合流速和修正Shields數(shù),并據(jù)此分析了局部沖刷起動(dòng)狀態(tài)和發(fā)展過(guò)...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:166 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國(guó)管道事故統(tǒng)計(jì)
圖 1.2美國(guó)管道事故損失統(tǒng)計(jì) Fig.l.2LossstatistiesofPIPelinesaeeidentsinUSA圖1.1和圖1,2給出了美國(guó)管道事故數(shù)量和損失的統(tǒng)計(jì)。海底管道的安全性已成為影響海洋油氣開(kāi)發(fā)正常運(yùn)行的關(guān)鍵,日益受到重視。歐洲輸氣管道事故數(shù)據(jù)組織統(tǒng)計(jì)了1970年至今的管道事故,認(rèn)為1970一2001年輸氣管道事故發(fā)生概率為0.44次/(1000knl.年);而隨著監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展2003年以前的五年,輸氣管道事故發(fā)生概率降至0.20次z(1000玩·年)[’一5]。靦系月方i店動(dòng)畫(huà)環(huán))j柞漪;一面而蝕-一~石真他萬(wàn)下一百嗓作滅謀到墅線置越阻遇握縫叢膽一魚(yú)沒(méi)備選夔_________」
6家歐洲主要天然氣儲(chǔ)運(yùn)公司發(fā)起了一項(xiàng)收集管道輸送系統(tǒng)意外事故數(shù)據(jù)的活動(dòng),成立了歐洲輸氣管道事故數(shù)據(jù)組織(EGIG)。該組織對(duì) 1982年以來(lái)的海底輸氣管道失效原因作了統(tǒng)計(jì)[’一61(見(jiàn)圖1.3)。第三方活動(dòng)(包括拋錨、拖網(wǎng)等)、管道的內(nèi)外腐蝕、自然災(zāi)害(包括管道因沖刷而引起的懸跨破壞)是引起海底輸氣管道失效的三大主要原因。美國(guó)運(yùn)輸部(DOT)研究與特殊項(xiàng)目委吳任弊:海底管道一流體一海床相互作用機(jī)理和監(jiān)測(cè)技術(shù)研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]灘海海底管線懸空問(wèn)題治理對(duì)策[J]. 孟凡生,徐愛(ài)民,李軍. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2006(01)
[2]單向水流作用下近壁管道橫向渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊兵,高福平,吳應(yīng)湘. 中國(guó)海上油氣. 2006(01)
[3]我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道的建設(shè)與發(fā)展[J]. 李順德. 油氣田地面工程. 2005(11)
[4]海底管跨渦激振動(dòng)疲勞可靠性研究[J]. 余建星,俞永清,李紅濤,吳海欣. 船舶力學(xué). 2005(02)
[5]我國(guó)海洋石油油氣儲(chǔ)運(yùn)回顧與展望[J]. 李寧. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2003(09)
[6]海底懸跨管道動(dòng)力響應(yīng)的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[J]. 李昕,劉亞坤,周晶,馬恒春. 工程力學(xué). 2003(02)
[7]平湖油氣田海底輸油管線臨時(shí)修復(fù)方法[J]. 許文兵. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2003(02)
[8]海底管線管跨段渦激振動(dòng)響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 余建星,羅延生,方華燦. 地震工程與工程振動(dòng). 2001(04)
[9]海底管線管跨段渦激振動(dòng)下模糊可靠性評(píng)估[J]. 羅延生,余建星,方華燦. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2001(04)
[10]海底管道振動(dòng)對(duì)砂基淘蝕影響的試驗(yàn)研究[J]. 申仲翰,劉玉標(biāo). 中國(guó)海上油氣.工程. 2000(02)
博士論文
[1]海底管道的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與評(píng)估研究[D]. 邵劍文.浙江大學(xué) 2006
[2]超長(zhǎng)距離分布式光纖傳感技術(shù)及其工程應(yīng)用[D]. 劉德華.浙江大學(xué) 2005
[3]海底管道分布式光纖傳感技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 張恩勇.浙江大學(xué) 2004
[4]波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)與液化的數(shù)值分析[D]. 王棟.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2917135
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:166 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
美國(guó)管道事故統(tǒng)計(jì)
圖 1.2美國(guó)管道事故損失統(tǒng)計(jì) Fig.l.2LossstatistiesofPIPelinesaeeidentsinUSA圖1.1和圖1,2給出了美國(guó)管道事故數(shù)量和損失的統(tǒng)計(jì)。海底管道的安全性已成為影響海洋油氣開(kāi)發(fā)正常運(yùn)行的關(guān)鍵,日益受到重視。歐洲輸氣管道事故數(shù)據(jù)組織統(tǒng)計(jì)了1970年至今的管道事故,認(rèn)為1970一2001年輸氣管道事故發(fā)生概率為0.44次/(1000knl.年);而隨著監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展2003年以前的五年,輸氣管道事故發(fā)生概率降至0.20次z(1000玩·年)[’一5]。靦系月方i店動(dòng)畫(huà)環(huán))j柞漪;一面而蝕-一~石真他萬(wàn)下一百嗓作滅謀到墅線置越阻遇握縫叢膽一魚(yú)沒(méi)備選夔_________」
6家歐洲主要天然氣儲(chǔ)運(yùn)公司發(fā)起了一項(xiàng)收集管道輸送系統(tǒng)意外事故數(shù)據(jù)的活動(dòng),成立了歐洲輸氣管道事故數(shù)據(jù)組織(EGIG)。該組織對(duì) 1982年以來(lái)的海底輸氣管道失效原因作了統(tǒng)計(jì)[’一61(見(jiàn)圖1.3)。第三方活動(dòng)(包括拋錨、拖網(wǎng)等)、管道的內(nèi)外腐蝕、自然災(zāi)害(包括管道因沖刷而引起的懸跨破壞)是引起海底輸氣管道失效的三大主要原因。美國(guó)運(yùn)輸部(DOT)研究與特殊項(xiàng)目委吳任弊:海底管道一流體一海床相互作用機(jī)理和監(jiān)測(cè)技術(shù)研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]灘海海底管線懸空問(wèn)題治理對(duì)策[J]. 孟凡生,徐愛(ài)民,李軍. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2006(01)
[2]單向水流作用下近壁管道橫向渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊兵,高福平,吳應(yīng)湘. 中國(guó)海上油氣. 2006(01)
[3]我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管道的建設(shè)與發(fā)展[J]. 李順德. 油氣田地面工程. 2005(11)
[4]海底管跨渦激振動(dòng)疲勞可靠性研究[J]. 余建星,俞永清,李紅濤,吳海欣. 船舶力學(xué). 2005(02)
[5]我國(guó)海洋石油油氣儲(chǔ)運(yùn)回顧與展望[J]. 李寧. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2003(09)
[6]海底懸跨管道動(dòng)力響應(yīng)的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[J]. 李昕,劉亞坤,周晶,馬恒春. 工程力學(xué). 2003(02)
[7]平湖油氣田海底輸油管線臨時(shí)修復(fù)方法[J]. 許文兵. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2003(02)
[8]海底管線管跨段渦激振動(dòng)響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 余建星,羅延生,方華燦. 地震工程與工程振動(dòng). 2001(04)
[9]海底管線管跨段渦激振動(dòng)下模糊可靠性評(píng)估[J]. 羅延生,余建星,方華燦. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2001(04)
[10]海底管道振動(dòng)對(duì)砂基淘蝕影響的試驗(yàn)研究[J]. 申仲翰,劉玉標(biāo). 中國(guó)海上油氣.工程. 2000(02)
博士論文
[1]海底管道的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與評(píng)估研究[D]. 邵劍文.浙江大學(xué) 2006
[2]超長(zhǎng)距離分布式光纖傳感技術(shù)及其工程應(yīng)用[D]. 劉德華.浙江大學(xué) 2005
[3]海底管道分布式光纖傳感技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 張恩勇.浙江大學(xué) 2004
[4]波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)與液化的數(shù)值分析[D]. 王棟.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2917135
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