多组分纤维混纺纱工艺设计与质量控制.pdf

分类号:——密级:——编号:——深海钢悬链线立管的分析与设计籆:——工学硕士学位论文硕士研究生:学科级别学科、专业:所在单位论文提交日期:学位授予单位:董永强孙丽萍教授港口、海岸及近海工程船舶工程学院年年日哈尔滨工程大学指导教师论文答辩日期:工学硕士:
要摘近年来,深海石油和天然气的勘探和开发活动已经如火如荼,全球的海洋石油工业正在更深的海域建造生产开发设备、广泛采用新兴技术并极大地促进了现有技术的发展。这是海洋石油和天然气工业发展的总趋势。中国的海洋石油工业亦是如此,近期勘探活动表明,在南海水深处发现了石油天然气资源的存在。南海从到罘段В銮榻辛合勘探和开发。不管海洋工程领域的发展采用什么形式的浮式设备,总会需要立管系统,它是海洋石油装备的重要组成部分。某种程度上,立管是更为复杂和关键的设备。钢悬链线立管被认为是深水立管中有效解决成本问题的设计方案,并被广泛的使用。有人断言,随着水深的增加,钢悬链线立管将是最为经济的选择,其工作水深甚至可以达到,⒊摺本文以钢悬链线立管为例,进行立管的整体设计和分析工作。其中包括立管的管壁厚度设计与校核、强度分析、运动疲劳分析和涡激振动疲劳分析等几项工作:鼙诤穸鹊纳杓坪托:艘谰菝拦托峁娣禔校褂肊计算程序和大型有限元分析软件分别对立管进行静态强度分析和动态强度分析;诮性硕@头治鍪保扔葾砑扑懔⒐艿亩煊Γ倮用雨流计数法对应力一时间历程曲线进行处理,最终计算得到立管的运动疲劳寿命;褂肧砑扑懔⒐艿奈屑ふ穸@褪倜通过以上计算和分析工作,本文得出了结论,选定的设计方案是可靠的。关键词:深海;钢悬链线立管:强度分析;疲劳分析哈尔滨工程大学硕士学位论文
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学位论文原创性声明哈尔滨工程大学本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集作者┳:期:年..月日
第滦论海洋立管深海开发中的海洋立管海洋立管是现代海洋工程结构系统中的重要组成部分之一,同时也是薄弱易损的构件之一。作为海面与海底的主要联系通道,其下端一般与万向节相连,上端则可连于平台的滑移节或钻探船舶等。海洋立管内部一般有高温高压的油或气流通过,外部承受波浪、海流荷载的作用。由于立管所处的海洋环境的特殊性和复杂性,很多因素都对其具有不同程度的影响。立管在内部流体和外部环境荷载的作用下会发生弯曲和振动,若结构的固有频率和外荷载的频率接近,还可能引起共振,造成立管的破坏。立管一旦遭到破坏,不仅工程本身遭受损失,而且可能造成严重的次生灾害,例如油气的泄漏和爆炸等。因此对立管抵抗破坏能力的研究具有十分现实的意义。至今,立管的静力响应、动力响应以及疲劳分析仍然是海洋工程领域的重要研究课题,尤其在深水中,复杂的风、浪、流条件使立管的力学特性变的极其复杂。近年来,深海开发中的油气勘探和生产活动大大增加,与上世纪末相比水深增加了一倍多。海洋石油产业正在更深的海域建造生产开发设备,在广泛采用新兴技术并极大地扩展了的现有的技术。这是世界海洋石油和天然气工业发展的总趋势,如在墨西哥湾、西非、巴西和北海等地的深海油气资源的开发。对中国海洋石油开发事业亦是如此,回溯到年代末期,当中国的海洋工业刚从渤海湾起步时,该地区典型水深仅为米。到了年代末期,中国南海的联合勘探和开发活动开始在水深椎米的范围内进行。随着中国海洋石油天然气工业的发展,越来越多的油气资源在水深约的深水区被勘探和发现。最近的勘探活动显示,在中国南海水深约状Ψ哈尔滨丁程大学硕士学位论文
.Q罅⒐⒐艿纳杓票曜现了油气资源。目前,世界上油气开发的目标水深每年都在增加。考虑到技术可行性和经济因素,深水开发的挑战需要创新的思想和观念、先进的工程方法、新型材料和焊接技术等。不管海洋油田开发采用何种浮式方案,都需要使用立管系统,它是海洋基础结构的关键组成部分。作为独立的深水开发项目,海洋立管工程是海洋立管系统的实质是连接水面浮式装置和海底设备缇凇⒆芄的导管。立管可分为钻井立管和生产立管。生产立管具有多种不同的结构,如自由悬挂的钢悬链线立管⒍ザ苏沤袅⒐、柔性立管、混合立管等。对应深水生产的需求,新型的立管结构也应运而生,如顺应式垂直通路立管,嗫混合立管等。尽管立管已经存在很多年了,而它的技术进步只是在近些年来随着深水技术的发展而产生的。早期立管的主要结构是钢制生产管线的简单延伸,通常绑扎在导管