海洋結構設計-海洋立管設計與分析(存儲版)
【正文】 嚴重影 響到平臺的正常生 產(chǎn)。模擬船舶碰撞雙層立管的過程。掌握海洋立管設計知識及規(guī)范、研究復雜的風、浪、流深水環(huán)境條件下海洋立管的靜力響應、動力響應、疲勞分析及損傷檢測研究具有十分現(xiàn)實的意義。立管在內(nèi)部流體及外部環(huán)境荷載的作用下會發(fā)生彎曲和振動， 極易造成 立管結構的破壞。經(jīng)檢查，管卡整 體連接牢固，沒有松動，除有一根螺栓松動外，其他螺拴連接良好， 沒有發(fā)現(xiàn)異常 。 圖 3 卷筒鋪管船 三、 海洋立管分析簡介 海洋立管承受 風、浪、流、冰和地震等海洋環(huán)境所帶來的荷載，其中波浪和海流起主要 作用 ； 立管與其他海洋結構有發(fā)生碰撞的可能性，如立管與工程船、浮體結構及立管與海洋當中的其他管線間的碰撞。我們 可以通過使用 abaqus 或專用立管軟件來完成； （ 2） 動力分析 ： 研究立管系統(tǒng)的非線性動力響應。成本、抗侵蝕能力、重量要求、可焊接性等因素決定了材料的選擇。而且 ,工程過程、說明書、測試、勘測和制圖等工作需要全面開展。 自由站立式立管 是一種新概念的立管類型 ， 其主體部分是與海底垂直的剛性立管 ， 頂部由浮力筒提供浮力 ， 連接于轉塔結構， 浮力筒底部的跨接軟管將剛性立管與船體連接起來。 圖 2 海洋工程中常用的柔性管 柔性立管的附屬構件 柔性管終端構件是柔性管與其他結構連接的重要組成結構 ， 主要功能是將柔性管鎧裝層的荷載傳遞到其他支撐結構上，同時能保證聚合層的密封性。利用外部套管和內(nèi)部生產(chǎn)管道 傳輸油氣到干樹生產(chǎn)平臺上面 ， 外部套管為整個立管提供有效的機械防護，內(nèi)部生產(chǎn)管作為油氣等流體的通道。 鋼懸鏈線立管的基本型式 自墨西哥灣的第一條鋼懸鏈線立管問 世以來，已經(jīng)有數(shù)十條鋼懸鏈線立管在墨西哥灣、巴西坎普斯灣、北海、挪威海、印度海和西非等海域投入使用，開創(chuàng)了深水立管系統(tǒng)的新紀元，為了適應不同水深的需要，鋼懸鏈線立管的概念被不斷的發(fā)展和延伸。 海洋立管 是 連接水面浮式裝置和海底設備如井口、總管的導管 ， 是海洋油氣田資源開發(fā) 的重要結構，一般來說要滿足以下功能： （ 1）外輸、輸入或循環(huán)流體； （ 2）鉆井或修井機工具到井口的導向； （ 3）支撐輔 助線； 作為生產(chǎn)構件 的立管系統(tǒng) （鉆井和采油階段）的功能包括： （ 4） 生產(chǎn)和回注 ； （ 5） 輸出 /輸入或循環(huán)流體 ； （ 6） 鉆井 ； （ 7） 完井 、 修井 ； 海洋 立管的分類比較復雜，類型多種多樣，如下表 1 所示。海洋立管內(nèi)部 有高溫高壓的 石油、天然氣 通過 ， 外部承受波浪、海流荷 載的作用。 因此 掌握海洋立管設計知識及規(guī)范、研究 復雜的風、浪、流深水環(huán)境條件下海洋立管的靜力響應、動力響應、疲勞分析及損傷檢測研究具有十分現(xiàn)實的意義。頂端張緊式立管不能順應浮體較大的漂移運動，而且隨著水深的增加，頂張力和浮體垂蕩運動的步長也變得越來越困難，鋼懸鏈線立管的出現(xiàn)有效的解決了上述問題。其中控制鋼懸鏈線 式 立管設計和安全服役的因素為頂部和處地點疲勞壽命以及流線段與海底的相互作用。柔性管是由不同材料構成的復合結構。另外，為防止柔性立管在于浮式結構頂部連接位置發(fā)生過度彎曲，常會用到彎曲加強構件，它可以加大柔性立管的剛度，防止立管承受過大彎曲而超過最小許用彎曲半徑而導致結構破壞。在安裝過程 中使用全焊接設計以及拖曳方法 ， 可以減少材料和安裝費用 ， 并且能夠提高動態(tài)響應。下列參數(shù)是最重要的 ： （ 1）基于流動保障性分析的立管尺寸內(nèi)徑； （ 2） 基于管道存在性、成本和焊接的管道材料等級（管、表面鍍層管）； （ 3） 基于設計標準的管壁厚度確定 壓力負荷計算、強度校核 管道
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