海底管道設(shè)計(jì)分析及方法

第一章引 言

1.1　概述............................................................ （1）

1.2油、氣生產(chǎn)的綜述........................................... （2）

1.2.1鑒別勘探區(qū)域...................................................（4）

1.2.2獲得勘探權(quán).....................................................（4）

1.2.3勘探階段.........................................................（4）

1.2.4發(fā)展和生產(chǎn)階段...............................................（5）

1.3海底管道的類型............................................ （6）

1.3.1出油管道（油田內(nèi)管道）.......................................（7）

1.3.2集油管道（油田間管道）.......................................（7）

1.3.3干線...............................................................（7）

1.3.4　裝（卸）油管道..................................................（7）

第二章危險(xiǎn)和防護(hù)概念

2. 1測(cè)定危險(xiǎn)（海洋勘測(cè)）..................................... （9）

2.1.1海洋勘測(cè)的目的.............................................（10）

2.1.2勘測(cè)的基本項(xiàng)目.............................................（10）

2.1.2.1海洋學(xué)數(shù)據(jù)............................................ .........（10）

2.1.2.2土壤調(diào)查........................ ...........................（11）

2.1.2.3回聲測(cè)深儀/測(cè)深法.............................................（14）

2.1.2.4旁視聲吶法................................................（14）

2.1.2.5海底淺層剖面法................................................（15）

2.1.2.6磁力異常檢測(cè)法...........................................（18）

2.2設(shè)計(jì)和防護(hù)概念..........................................（20）

2.2.1路線的選擇...................................................（23）

2.2.2管道的防護(hù)方法.............................................（23）

第三章設(shè)計(jì)估算和管子參數(shù)

3. 1概述.........................................................（25）

3. 2內(nèi)壓.........................................................（26）

3.3屈曲分析...................................................（27）

3.3.1概述............................................................（27）

3.3.2局部屈曲.....................................................（27）

3.3.3屈曲傳布......................................................（29）

3.3.4止屈器.........................................................（31）

3.4動(dòng)水作用力（HydrodynamicForces） ..................（36）

3. 5渦流引起的振蕩..........................................（52）

3.6管道- 土壤穩(wěn)定性分析.....................................（57）

3.6.1下沉和漂浮...................................................（58）

3.6.2土壤強(qiáng)度劣化................................................（59）

3.7大土壤運(yùn)動(dòng)的影響.......................................（60）

3.8海床凹凸不平的影響....................................（64）

3.8.1低洼引起的應(yīng)力.............................................（65）

3.8.2隆起障礙物引起的應(yīng)力...................................（68）

3.9沖刷和水蝕................................................（73）

第四章安裝方法和分析

4.1概述.........................................................（76）

4.2鋪管駁鋪管法.............................................（76）

4.2.1方法的描述..................................................（77）

4.2.2鋪管的分析方法.............................................（86）

4.2.2.1梁法（小撓度） ...............................................（88）

4.2.2.2非線性梁法...................................................（90）

4.2.2.3自然懸鏈線法..............................................（90）

4.2.2.4加強(qiáng)懸鏈線法..................................................（91）

4.2.2.5有限元法...................................................（92）

4.2.2.6厚混凝土涂層管道的鋪管分析方法......................（92）

4.2.2.7動(dòng)力效應(yīng).......................................................（98）

4.3卷筒- 駁鋪管法.............................................（99）

4.4拖放鋪管法................................................（101）

4.4.1組裝場(chǎng)地......................................................（103）

4.4.2拖行安裝的形式.............................................（104）

4.4.2.1水面拖行和水面下拖行.......................................（104）

4.4.2.2近底拖........................................................（107）

4.4.2.3底拖...............................................................（108） 2100433B

本書(shū)是綜合論述海底管道設(shè)計(jì)、分析和方法的基本原理和工程實(shí)踐的專著。主要內(nèi)容有：近海油、氣生產(chǎn)概述，海洋勘測(cè)的基本內(nèi)容和各種危險(xiǎn)，各種管子參數(shù)的設(shè)計(jì)估算，管道安裝方法，鋪管分析，管子開(kāi)溝埋設(shè)原理、方法及技術(shù)評(píng)價(jià)，管道連接和定位方法，各種水下管道修理裝置及評(píng)價(jià)，管道豎管裝置安裝方法。 本書(shū)可用作海底管道工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)參考書(shū)，亦可供近海石油生產(chǎn)技術(shù)干部、海洋工程科技人員及高等院校有關(guān)專業(yè)師生參考閱讀。

本書(shū)主要對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)實(shí)踐進(jìn)行了全面的介紹，按照評(píng)估管道需不需要內(nèi)檢測(cè)、計(jì)算管道能不能內(nèi)檢測(cè)以及如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)檢測(cè)的主線進(jìn)行組織，具體內(nèi)容包括對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)工作必要性的論述、針對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)可行性的分析、海底管道內(nèi)檢測(cè)器原理及其技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、海底管道內(nèi)檢測(cè)的流程以及管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法等。本書(shū)從理論依據(jù)、計(jì)算算法和工程實(shí)踐角度詳細(xì)闡述海底管道內(nèi)檢測(cè)的完整流程。成書(shū)過(guò)程中，作者參考了國(guó)內(nèi)外管道內(nèi)檢測(cè)的最新研究成果以及大量海底管道內(nèi)檢測(cè)相關(guān)的國(guó)家、國(guó)際以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合作者多年的海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)實(shí)踐，旨在使讀者對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)有直觀、全面的認(rèn)識(shí)。

海底管道設(shè)計(jì)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)是《海底管道系統(tǒng)規(guī)范》(SY/T 10037-2010)。為了設(shè)計(jì)出安全可靠的海底管道，需要取得以下的資料和數(shù)據(jù)：

(1)輸送流體：包括油氣類別、流量、組分、密度、黏度、露點(diǎn)、溫度、壓力、比熱容以及導(dǎo)熱性。

(2)工程地質(zhì)：海床土壤類別和力學(xué)特性、海床的垂直和水平摩阻特性、海床表層土壤結(jié)構(gòu)組成、海床地貌、海底管道路徑縱斷面圖以及地震烈度。

(3)海洋學(xué)資料：水深圖、海流、波浪、潮汐、冰、水溫、海水鹽度、海域內(nèi)的動(dòng)植物分布以及海水可見(jiàn)度。

(4)氣象資料：風(fēng)向與風(fēng)速、氣溫、氣壓以及可見(jiàn)度。

(5)其他資料：所在海域的海圖、需要穿越的海底電纜或管道、水下障礙物、航道、捕漁區(qū)以及政府的有關(guān)法規(guī)。