粉土海床波流作用下海底管道穩(wěn)定性研究.pdf

1、21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)。近年來(lái)，我國(guó)加快了海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)和利用，海底管道的鋪設(shè)量逐年增加。在從近岸平臺(tái)向陸地的油氣輸送中，管道輸送仍然是目前最重要的運(yùn)輸方式之一。然而，海底管道所處的海洋環(huán)境復(fù)雜，管道周?chē)状苍诓ɡ恕⒊绷鞯人畡?dòng)力的作用下極易產(chǎn)生沖刷，造成管道懸跨。懸跨段的管道沒(méi)有了底床的支持力和摩擦力，在波浪、潮流力的作用下很容易發(fā)生振動(dòng)，對(duì)管道的安全穩(wěn)定性造成極大的破壞。 本文基于大型物理模型試驗(yàn)，通過(guò)水槽中進(jìn)行的管道試驗(yàn)所

2、觀察到的現(xiàn)象以及采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，對(duì)管道的受力振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 本文介紹了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于海底管道底床沖刷，受力振動(dòng)問(wèn)題的研究現(xiàn)狀，并提出了本文的研究特點(diǎn)。對(duì)物理模型試驗(yàn)的試驗(yàn)條件，試驗(yàn)內(nèi)容等進(jìn)行了詳細(xì)的描述。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)中底床變化的細(xì)致觀察，將海底管道周?chē)状矝_刷和沙波形成過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，總結(jié)出一定的規(guī)律。 本文針對(duì)我國(guó)海底管道大都鋪設(shè)于細(xì)顆粒物海床的特點(diǎn)，主要對(duì)粉土海床上海底管道的受力情況進(jìn)行分析。對(duì)

3、比不同組次的試驗(yàn)，總結(jié)出不同波浪要素，不同埋置深度海底管道的受力特征，并分析了流的作用對(duì)管道受力的影響，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于波流聯(lián)合作用研究的不足。 本文通過(guò)中砂、極細(xì)砂海床與粉土海床的受力進(jìn)行對(duì)比，分析底床對(duì)海底管道受力的影響。在此基礎(chǔ)上對(duì)粉土海床平鋪海底管道在波流聯(lián)合作用下的受力過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析。此外，本文還試探性的引入了“剩余力”的概念，對(duì)單個(gè)波浪過(guò)程的作用進(jìn)行分析，以便研究管道的振動(dòng)趨勢(shì)。 最后，本文介紹了管道渦流