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海底管道載荷條件——工作載荷

2024-03-07 13:41     來(lái)源:海洋石油裝備與材料     海底管道

工作載荷指海底管道不受環(huán)境載荷作用時(shí)在位狀態(tài)的載荷,主要包括管道自身重力和服役期間的運(yùn)行壓力。

海底管道的工作載荷可由下列因素產(chǎn)生:①重量,包括管道涂層、加重層和全部管件在內(nèi)的管子重量,以及內(nèi)部介質(zhì)重量和處于水中時(shí)所受的浮力;②壓力,包括管子內(nèi)部流體壓力、外部靜水壓力、埋管時(shí)的管道上土壤壓力,以及有時(shí)設(shè)置壓塊維持管道在位穩(wěn)定性的壓塊重量等,還可包括防腐系統(tǒng)的犧牲陽(yáng)極塊重量、海床的反作用力(土壤內(nèi)摩擦力等)、管道停輸、減輸時(shí)管道內(nèi)壓力波動(dòng)等;③管內(nèi)介質(zhì)溫度與周周溫度變化引起的膨脹力或收縮力;④在安裝狀態(tài)因永久變形而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力。

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鋪設(shè)載荷是指管道在鋪設(shè)時(shí)施加的外力,鋪設(shè)時(shí)的載荷主要包括鋼管自身的重力、靜水壓力和安裝作用力。重力項(xiàng)要把管段的浮力包括在內(nèi),還要追加由于海水壓力面產(chǎn)生的軸向作用力。鋪設(shè)作用力包括作用在管段上的由安裝作業(yè)及其過(guò)程中產(chǎn)生的全部作用力,如鋪管船施加的張力、管道鋪設(shè)后進(jìn)行挖溝時(shí)挖溝機(jī)產(chǎn)生的作用力、管體與周圍土體間的摩擦力、登陸段管道的拖拉力以及管道連接時(shí)產(chǎn)生的作用力等。鋪管作業(yè)是海底管道建設(shè)的重要環(huán)節(jié),施工質(zhì)量直接影響管道的使用壽命。 2024-03-06

海底管道鋪設(shè)方法——?卷管式鋪管法

?卷管式鋪管法是一種在陸地預(yù)制場(chǎng)地將管道接長(zhǎng),卷在專用滾筒上,然后送到海上進(jìn)行鋪設(shè)的方法。卷管式鋪管法鋪設(shè)效率高、費(fèi)用低,可連續(xù)鋪、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)小。管道卷繞過(guò)科中-般會(huì)發(fā)生塑性應(yīng)變,因?yàn)樵阡伖苓^(guò)程中應(yīng)進(jìn)行調(diào)直。卷管法所用滾筒一般有水平放置和豎直放置兩種,為減小管道卷繞后的塑性變形,滾筒直徑一般比較大。由于受到鋪管船尺寸和滾筒直徑的限制,卷管式鋪管法中的管道直徑較小,一般從50.8mm至304.8mm不等,單層管的最大鋪設(shè)管徑可以達(dá)到457,2mm。 2024-03-06

海底管道鋪設(shè)方法——J形鋪管法

J形鋪管法是20世紀(jì)80年代以來(lái)為了適應(yīng)鋪管水深不斷增加而發(fā)展起來(lái)的一種鋪管方法。目前,J形鋪管法主要有兩種:一種是鉆井船J形鋪管法;另一種是帶傾斜滑道的J形鋪管法。在鋪設(shè)過(guò)程中,借助于調(diào)節(jié)托管架的傾角和管道承受的張力來(lái)懸空管道的受力狀態(tài),達(dá)到安全作業(yè)的目的。國(guó)內(nèi)外研究建立了J形鋪管態(tài)的控制模型,可以對(duì)管道下端與海床的接觸邊界進(jìn)行改進(jìn)。 2024-03-06

海底管道鋪設(shè)方法——S形鋪管法

S形鋪管法一般需要在船尾部增加一個(gè)很長(zhǎng)的圓弧形托管架,管道在重力和托架的支撐作用下自然地彎曲成“S”形曲線。根據(jù)受力特點(diǎn)的不同,整多懸空管道通??煞譃槿?從鋪管船上的張緊器開(kāi)始向下延伸到管道脫離托管架支撐為止稱上彎段;從反彎點(diǎn)到管道觸底點(diǎn)稱作下彎段;上彎段和下彎段之間為中間段。中間段一般較短,有時(shí)也將其并人上彎段。目前,S形鋪管法是技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的鋪管方法。 2024-03-06

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