淺海海底懸空管道動力響應分析及治理.pdf

1、海底管線是海上油田的生命線,海洋油田的油、氣、水等的集輸、儲運,多是通過海底管道來完成的,海底管線把海上油田的整個生產系統有機地聯系了起來。然而,由于海底管道所處的海洋環(huán)境非常復雜,特別是當海底管道因為沖刷、殘余應力等因為出現懸空后將直接受到波浪、海流等的作用,存在著諸多不確定因素,使得海底管道的運營風險俱增。因此對海底管道出現懸空后動力特性的分析及懸空的治理顯得尤為重要。鑒于此,本文以淺海海底水平懸空管道及立管為研究對象,以流體動力學

2、理論、流固耦合理論及有限元理論為基礎,用通用有限元軟件ANSYS建立立管及水平懸空管道的有限元模型,對海底懸空管道的動力特征進行了全面的分析,并針對埕島海域海洋平臺立管管卡的破壞情況設計出了一套適用性更強的海底立管管卡-灌漿式立管管卡。研究結果表明,管跨的懸空長度對其動力響應起決定性的作用,管跨的各動力特征均隨懸跨長度的增大而大幅增大,且管跨的自振頻率隨懸空長度的增大而減小,使得管跨越容易發(fā)生渦激共振。如何有效的減小管跨的懸空長度成為治