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(chǎn)系統(tǒng)有機地聯(lián)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(xiàn)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(xiàn)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(chǔ),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(shè)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(jié)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