深水管道安装阶段关键技术研究

发布时间：2019-10-15 11:19

【摘要】：随着海上油气资源开采的脚步不断向深水海域迈进,深水管线工程作为海上油气作业的关键环节之一,在管线运输中起到至关重要的作用。深水海床不规则、海流冲刷及海床土壤的不均匀性使得海底管线不可避免地出现自由管跨现象。在工程中如何应对和解决深水管跨,成为了海底管道安装阶段中遇常见的问题。本文针对深水海域归纳了管跨的成因及主要类型,讨论了管跨现象对海底管道在结构强度、稳定性和疲劳强度方面的影响作用,并以海底管道的悬跨长度作为影响管跨现象的关键因素,对比和分析了从静态角度和动态角度上计算最大许用跨长的方法。从DNV-OS-F101海底管道规范的角度出发,详细阐述了基于极限状态的荷载抗力系数法的基本原理,具体说明了海底管道屈曲强度的评估方法,同时结合DNV-RP-F105规范中所提出的近似响应简化算法,编制了适于工程使用的海底管道许用跨长计算软件,并通过实例验证其可行性。海底处理作业是一种有效解决管跨的工程措施,文中归纳了海底处理作业的基本方法及优缺点,对比分析了当前常用的综合评价法的内容和特点,结合海底处理作业的具体情况,从而建立起以层次分析法确定指标权重、以模糊综合评判进行评价的海底处理方案综合评价模型,实现对处理方案选优的目的。综而言之,本文针对海底管道安装阶段中出现的悬跨问题,提出了一套较为完整的处理方式,对实际工程具有一定的指导意义。
【图文】：

地形图,海床,地形,管跨

与海水发生直接接触。此种通常是铺管前后进行挖沟回填的海床处理方法所采用的埋设方式。虽然相比以上两种埋设方式，，海底管线出现悬跨的可能性最小，但随着管线在役时间的增长，海水冲蚀管线上层土壤流失达到一定程度，或是海床土壤发生液化，同样会使管线裸露于海底表面形成管跨。根据以上分析，无论采用何种管线埋设方式，对于绝大多数已铺设的海底管线而言，都会不可避免会形成或存在管跨现象。2.1.2 深水管跨的基本类型根据不同的原因，引发管跨的形状就可能不同，将管跨的类型分为以下几种：1）海床地形不规则形成的管跨海床地形通常是不规则的，如图 2-1 为典型的深水海床地形探测图。当管线直接放置在凹凸不平的海床表面之上，就会形成各种各样的管跨。管跨的形式和长短与铺设路由沿线的海床表面形状、土壤类型、管线自身性质等因素密切相关。

管跨,海床,最优路线,类型

尽量地降低铺设路由中管跨的长度和数量，从而确定一条符合经济效益的最优路线。下图2-2 分别为海床不规则导致的一般管跨类型和 2 管线途径陡坡地形时形成的陡跨类型。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P756.2

【参考文献】