鉆井隔水管是海洋裝備的重要組成部分之一,在石油開采過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用。我國(guó)海洋鉆井中大部分隔水管服役時(shí)間較長(zhǎng),在海洋飛濺區(qū)內(nèi)隔水管腐蝕嚴(yán)重,腐蝕缺陷影響隔水管的局部強(qiáng)度和壽命,導(dǎo)致作業(yè)安全和可靠性降低。在針對(duì)隔水管的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)API RP 581和SY/T 6558中,對(duì)隔水管的腐蝕缺陷裕量設(shè)計(jì)僅給出了一個(gè)保守值,缺少理論研究,無(wú)法準(zhǔn)確地對(duì)含缺陷隔水管進(jìn)行評(píng)估。因此需要對(duì)隔水管的缺陷問題進(jìn)行研究。本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面:（1）由單軸拉伸下含缺陷圓柱體應(yīng)力分布公式,建立了含半球形缺陷隔水管的力學(xué)分析模型,得到了缺陷處的應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算方法;考慮缺陷引起的應(yīng)力集中,提出了一種含缺陷隔水管的疲勞損傷評(píng)估方法。（2）利用有限元軟件ABAQUS,建立了含缺陷隔水管有限元模型,分析了載荷方式、缺陷間距及夾角、腐蝕深度等不同因素下隔水管的應(yīng)力集中規(guī)律。（3）基于管土相互作用（PSI）方法,建立了隔水管整體分析模型,得到了隔水管整體力學(xué)狀態(tài),基于材料的S-N曲線對(duì)隔水管進(jìn)行了疲勞損傷分析及壽命評(píng)估。本研究進(jìn)一步完善了鉆井隔水管的損傷評(píng)估方法,對(duì)含缺陷隔水管的使用和檢測(cè)具有重要的指導(dǎo)意義... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自升式平臺(tái)及鉆井隔水管系統(tǒng)

圖 2.1 海洋不同區(qū)層對(duì)金屬的腐蝕速率Fig. 2.1 Corrosion rate of metal in different layers of the ocean和潮差區(qū)在實(shí)際的界定上并無(wú)明顯的區(qū)別，一般把飛濺放在一起統(tǒng)稱為飛濺區(qū)。在飛濺區(qū)和全浸區(qū)上部環(huán)境的隔水管系統(tǒng)由平臺(tái)直通海底，將會(huì)經(jīng)過(guò)海水與大氣的交月球的作用而發(fā)生升降變化，在這個(gè)區(qū)域金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)受浪濺所造成交替的干濕環(huán)境以及陽(yáng)光照射的作用，隔水管腐蝕，長(zhǎng)久使用后隔水管容易發(fā)生斑蝕或點(diǎn)蝕，DNV 統(tǒng)而失效的頻率為31.5 10 ，而在飛濺區(qū)發(fā)生失效的概率是于局部腐蝕，由于腐蝕介質(zhì)的作用，在管道表面會(huì)形成點(diǎn)蝕缺陷口一般有腐蝕產(chǎn)物的遮蓋，在檢查時(shí)一般難以

.2 受拉應(yīng)力中心含半球型缺陷的 with a center hemispherical defec應(yīng)力的含半球型缺陷圓柱體截面處的軸向應(yīng)力 σz如式(2.23 3 4 5 9(1 2(7 5 ) 2(7 5 )a r + + ，MPa；v 為泊松比；r 為單元m；單元存在的，所以r a，當(dāng)max27 1514 10z = 管應(yīng)力集中系數(shù)于球體半徑 a 為淺半球點(diǎn)蝕缺

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]含裂紋海洋立管的疲勞壽命及可靠性分析[D]. 柴寶堆.蘭州理工大學(xué) 2013
[2]點(diǎn)蝕疲勞壽命估算的投影面積法[D]. 韋麗金.南京航空航天大學(xué) 2008
[3]深水鉆井隔水管的振動(dòng)分析與數(shù)值模擬[D]. 楊茂紅.中國(guó)石油大學(xué) 2008
[4]對(duì)我國(guó)石油能源戰(zhàn)略問題的研究[D]. 陸蘇俊.上海海事大學(xué) 2006



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