BZ34-1至友谊号海底管道的安全评价技术研究

发布时间：2019-11-07 09:01

【摘要】：海底管道所处的海洋环境十分复杂,可能面临着包括腐蚀、悬空疲劳和第三方破坏在内的多种失效事故,一旦管道失效,就会造成恶劣的环境影响和经济损失。所以经过安全评价然后有针对性的提出治理和维护措施对于海底管道来说是很有必要的。如何能够科学定量的评价海底管道在役期间的安全状况是保证海底管道安全运行中重要的环节。 本文详细收集了BZ34-1至友谊号海底管道的基本参数,依据管道分段原则将海底管道分成了立管段、埋设段和悬跨段三个部分,确定了安全评价的范围。 (1)针对埋设段的单一腐蚀缺陷和组合缺陷进行了非线性有限元分析,并对比了有限元分析结果和常用标准预测结果的差异,完成了管道的剩余强度评价并确定了海底管道埋设段的安全状况；因为管道的腐蚀情况和运行状况极其复杂,影响管道安全的多种因素具有不确定性,所以进一步进行了基于可靠性的埋设段的安全评价,并以埋设段一处腐蚀缺陷为例采用蒙特卡罗方法求解了失效概率并评估了剩余寿命；结合两种方法完成了含腐蚀缺陷海底管道埋设段的安全评价。 (2)针对悬跨段进行了海流力引起的横向涡激振动响应分析,首先基于FLUENT软件流场分析给出了升力系数的求解结果并结合ANSYS进行了更进一步的瞬态动力学分析。根据管跨段的振动特性和应力幅值,基于S-N曲线并引入应力集中系数,结合DNV规范的涡激振动疲劳破坏准则完成了悬跨段的涡激振动疲劳评价。根据含腐蚀缺陷管跨段振动响应的有限元分析结果并结合理论计算方法完成了涡激振动下的屈服评价。基于含腐蚀缺陷管跨段的模态分析结果完成了共振评价。 (3)针对立管段以分项安全系数法为原理进行了安全评价。考虑到立管段承载的特殊性,分别进行了内压、温度和波流耦合作用下立管段的受力分析,完成了组合荷载作用下的安全评价。 基于以上三部分的分析研究完成了本次BZ34-1至友谊号海底管道的安全评价,通过划分海底管道并给出不同评估管段的评价结果,可以为实际条件下的管理和维护提供直接依据,所以论文同时提出了适合评估管段的悬跨治理和腐蚀损伤维护管理决策。
【图文】：

图2-2BZ34-1至友谊号海底管道路由图周围环境管道所在海床无明显障碍物、无明显地质灾害、无特殊气候变化，，部分管能存在轻微泥质冲刷和侵蚀。海床面为软质泥地，沉积物主要为细颗粒有发现浅层断层和浅层天然气等地质灾害存在。管段附近有较稀疏的渔
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE973

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 余建星,罗延生,方华灿;海底管线管跨段涡激振动响应的实验研究[J];地震工程与工程振动;2001年04期

2 王翔;赵东风;;不同级别腐蚀管道剩余强度评估方法对比研究[J];腐蚀科学与防护技术;2013年01期

3 王玮;KOSOR Rezazadeh;白勇;;多跨海底管道的疲劳分析[J];哈尔滨工程大学学报;2011年05期

4 王建华;罗朔;;悬空管道的安全性评估[J];后勤工程学院学报;2010年03期

5 方华灿,隋信众;海底管道管跨的流激涡旋振动的试验研究与安全可靠性分析[J];中国海上油气.工程;1998年02期

6 刘立名,余建星,王磊;基于非线性理论的海底管跨涡激共振可靠性研究[J];海洋技术;2003年02期

7 余建星;孙凡;张忠义;杨晓蓉;;基于尾流振子模型的海底管跨动力特性研究[J];海洋技术;2008年02期

8 徐进;石兆东;张康;;悬跨海底管道疲劳寿命分析研究[J];海洋石油;2009年03期

9 董玉华,余大涛,高惠临;Monte-Carlo法计算含缺陷油气输送管线的失效概率[J];机械工程学报;2004年02期

10 郑伟;;基于漏磁检测数据的长输管道适用性评价[J];中国安全生产科学技术;2007年05期

相关博士学位论文 前1条

1 丁鹏;海底管线安全可靠性及风险评价技术研究[D];中国石油大学;2008年

本文编号：2557202