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含有腐蚀缺陷海底管道极限载荷分析 总被引：8，自引：0，他引：8
利用有限元弹塑性分析方法,对含有腐蚀缺陷的海底管道进行材料非线性和几何非线性分析,探讨了确定管道极限载荷的准则。在此基础上,给出含有腐蚀缺陷的海底管道的极限载荷,研究腐蚀长度、深度和宽度对海底管道极限载荷的影响,提出了含有腐蚀缺陷的受内压的海底管道的极限载荷计算公式,并与试验结果进行了比较,证明该方法是有效的。 相似文献
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运行在恶劣环境中的海底管道,往往受到内压、轴力和弯矩等复杂荷载的联合作用。腐蚀会导致管壁局部变薄,降低管道极限承载力。为保证管道安全高效运行,准确预测和分析复杂荷载作用下的塑性极限承载力和变形行为就显得尤为重要。考虑大应变和大变形、应力强化和材料非线性,运用数值仿真软件建立腐蚀缺陷管道的三维实体有限元模型,在全尺寸管道破坏试验验证的基础上,对腐蚀管道在内压、轴向压力和弯矩相互作用下的失效模式和极限弯矩承载力进行了相关研究,并进行了腐蚀缺陷几何参数的敏感性分析。研究结果表明:初始内压和初始轴向压力会显著降低腐蚀管道的极限弯矩承载力,并且影响最终的失效模式;在腐蚀缺陷几何尺寸参数中,腐蚀宽度比腐蚀深度和腐蚀长度的影响更大。 相似文献
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海底管道在油气工业中发挥着重要作用,为保障其安全运营必须定期进行检测掌握其在海底的状态。有的海底管道在铺设时为其安全考虑,在海底管道上方覆盖了抛石等硬质保护层,这样就导致在海底管道定期检测时一些检测仪器难以探测到硬质保护层下海底管道的位置和埋深,而浅地层剖面仪和磁力仪仍然可以不同程度地实现这种情况下的海底管道检测。文中对浅地层剖面仪和磁力仪的原理进行了介绍并对其在上覆抛石等硬质保护层海底管道检测中的应用进行了分析探讨。分析结果表明浅地层剖面仪和磁力仪组成的综合检测系统对上覆硬质保护层的海底管道探测有一定效果,可查明海硬质保护层下海底管道的位置和埋深,为海底管道的安全管理和维护提供数据支持,也可为其他类似海底管道检测提供参考。 相似文献
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海底管道是海洋油气输运的重要命脉,需要定期进行检测探测以分析评估其安全稳定性。基于埋设海底管道及其磁异常特征,通过研究埋设海底管道磁异常的检测技术及其组成、应用方法,优化海底管道磁异常检测设备布设与检测测线方案,实现埋深大于5 m的深埋海底管道磁异常特征的完全检测。通过海底管道磁异常数据反演可获取实测海底管道路由相比设计竣工路由的坐标偏距、管道埋深等数据,在某区域14.5 km长的海底管道探测实际工程中应用良好,探测数据符合管道路由勘察评价标准规范,为管道埋藏状态分析提供了依据,形成了一种高效、精确的海底管道探测评价方法。 相似文献
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管道腐蚀速率的影响因素众多且各因素协同作用,构成异常复杂的腐蚀体系,很难对其进行准确预测。针对单一BP模型由于初始权值和阈值的选取不当容易陷入局部最优等问题,引入WOA算法优化BP神经网络对海底管道腐蚀速率进行预测,并与GA和PSO算法优化BP预测模型进行对比,验证WOA-BP模型的预测效果和可行性。结果表明：WOA-BP模型的平均绝对百分误差和均方根误差分别为3.689%和0.1537,远低于单一BP、PSO-BP、GA-BP模型,具有较高的预测精度和稳定性,可以为海底管道内腐蚀防护和油气管道流动保障提供决策支持。 相似文献
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为了探索不同径厚比海底管道的压溃屈曲特性，本文分别采用挪威船级社（Det Norske Veritas,DNV）规范、有限元模拟和深海压力舱模型试验，研究不同径厚比海底管道承载外部水压的能力，并就DNV规范压溃屈曲计算公式对不同径厚比管道的适用性进行了讨论，优化了小径厚比海底管道压溃屈曲的设计方法。研究表明：小径厚比管道的压溃屈曲临界压力对管道径厚比的变化更敏感；DNV规范计算小径厚比管道的压溃屈曲临界压力偏小，在进行深海管道的压溃屈曲设计时，建议采用模型试验结合有限元模拟的方法，计算管道实际可提供的压溃屈曲承载力。 相似文献
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海底影像存在着对比度低、噪声污染严重、图像质量差等问题，采用传统算子的海底管线边缘图像中含有大量的无用和断裂边缘信息。文中将多尺度边缘检测和匹配跟踪相结合，提出利用平稳小波变换的海底管线边缘检测方法；在提取边缘的同时利用匹配跟踪手段对噪声干扰进行抑制，提高图像目标边缘检测质量。通过对海底管线和测试图像边缘检测实验表明，文中所提出的方法在抑制图像噪声的干扰、提高水下目标边缘完整性方面明显优于传统的边缘提取算子，证明该算法的有效性。 相似文献
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海洋立管是深海油气开发中用于连接海底井口和水面浮体的唯一通道。立管在洋流作用下极易发生涡激振动（vortex-induced vibration，简称VIV），发展快速经验性涡激振动时域预报方法对立管的安全设计具有重要意义。通过柔性立管模型试验，结合载荷重构方法和最小二乘法，识别建立了能量竞争载荷模型下的经验水动力载荷系数模型。应用识别建立的经验水动力载荷系数模型，发展形成了海洋立管顺流向及横流向双向涡激振动时域预报方法。将预报结果与试验结果对比，结果表明：基于能量竞争载荷模型的海洋立管双向涡激振动预报方法能够有效预报海洋立管涡激振动主导模态、主导频率、流向平均位移响应和涡激振动位移响应等力学行为特性。研究成果对发展更为有效的涡激振动预报手段具有有益参考。 相似文献
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在滩海油田首次进行海底注水管道的铺设、受其结构等因素的影响,其施工工艺及技术性远比海底输出管道更复杂,难度更大。本文介绍了滩海油田海底注水管道的施工工艺,并对接口内防腐技术,底拖法海管拖运技术、海上接口技术及立管吊装技术做了详细的阐述。 相似文献
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Owing to high costs and unnecessary inspections necessitated by the traditional inspection planning for ship structures, the risk-based inspection and repair planning should be investigated for the most cost-effective inspection. This paper aims to propose a cost-benefit assessment model of risk-based inspection and repair planning for ship structures subjected to corrosion deterioration. Then, the benefit-cost ratio is taken to be an index for the selection of the optimal inspection and repair strategy. The planning problem is formulated as an optimization problem where the benefit-cost ratio for the expected lifetime is maximized with a constraint on the minimum acceptalbe reliability index. To account for the effect of corrosion model uncertainty on the cost-benefit assessment, two corrosion models, namgly, Paik＇ s model and Guedes Soares＇ model, are adopted for analysis. A numerical example is presented to illustrate the proposed method. Sensitivity studies are also providet. The results indicate that the proposed method of risk-based cost-benefit analysis can effectively integrate the economy with reliability of the inspection and repair planning. A balance can be achieved between the risk cost and total expected inspection and repair costs with the proposed method, which is very. effective in selecting the optimal inspection and repair strategy. It is pointed out that the corrosion model uncertainty and parametric uncertaintg have a significant impact on the cost-benefit assessment of inspection and repair planning. 相似文献