安装铺设的点荷载对大口径海底管道局部屈曲影响

大口径海底管道在安装过程中受到点荷载作用,比常规口径管道更易发生局部屈曲失稳。DNVGL-ST-F101-2017规范虽然给出了海底管道局部屈曲校核中对于点荷载的修正方法,但未考虑混凝土配重层对管道的保护作用,不符合真实的大口径管道结构形式,而且计算结果偏于保守。应用有限元分析方法,对大口径海底管道安装过程中点荷载引起的局部屈曲进行系统研究,分析过程考虑了工程中真实的管道结构形式,并结合工程算例将有限元方法的计算结果与依据DNV规范的计算结果进行对比,从分析方法上实现了对DNV规范的补充,对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。(图3,表1,参16)     

安装铺设的点荷载对大口径海底管道局部屈曲影响北大核心

大口径海底管道在安装过程中受到点荷载作用,比常规口径管道更易发生局部屈曲失稳。DNVGL-ST-F101-2017规范虽然给出了海底管道局部屈曲校核中对于点荷载的修正方法,但未考虑混凝土配重层对管道的保护作用,不符合真实的大口径管道结构形式,而且计算结果偏于保守。应用有限元分析方法,对大口径海底管道安装过程中点荷载引起的局部屈曲进行系统研究,分析过程考虑了工程中真实的管道结构形式,并结合工程算例将有限元方法的计算结果与依据DNV规范的计算结果进行对比,从分析方法上实现了对DNV规范的补充,对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。(图3,表1,参16)     

海底高温管道的设计方法与应用

综述了海底高温高压（HPHT）输油管道上浮屈曲和侧向屈曲行为特点，比较了不同的HPHT管道设计方法，分析了深海石油开发高温高压管道采用受控制的侧向屈曲的设计趋势和应用该方法存在的困难。提出了应根据具体项目的特点选择最佳的海底高温高压管道设计方法，其中施加预拉应力方法经济实用，条件允许时应优先采用。埋地的管中管结构已被广泛采用，输送介质温度可达120℃，如与其它方法（如预冷或与拉应力）结合，可用于开发更高温度的油田。     

含缺陷海底管道横向屈曲行为的数值模拟

海底管道在制造、敷设及运行过程中不可避免地会产生局部或整体初始几何缺陷。为了研究海床表面敷设的含缺陷管道横向屈曲行为,建立了含5种初始几何缺陷管道的横向热屈曲非线性数值计算模型,并验证了有限元模型的准确性,重点分析了缺陷类型、不直度对管道横向屈曲行为的影响。结果表明:横向屈曲变形是海底管道安全运行的一个重要威胁,不直度越大,临界温升越小,管道越容易发生横向热屈曲;在不直度相同的条件下,管道初始几何缺陷中心处曲率绝对值越小,抗横向热屈曲能力越强。基于无量纲分析法,提出了适用于含多种通用的初始几何缺陷海底管道的临界温升计算一般表达式,以期为海底管道抗热屈曲工程设计提供参考。(图10,表1,参23)     

海底高温管道的设计方法与应用

综述了海底高温高压(HPHT)输油管道上浮屈曲和侧向屈曲行为特点,比较了不同的HPHT管道设计方法,分析了深海石油开发高温高压管道采用受控制的侧向屈曲的设计趋势和应用该方法存在的困难.提出了应根据具体项目的特点选择最佳的海底高温高压管道设计方法,其中施加预拉应力方法经济实用,条件允许时应优先采用.埋地的管中管结构已被广泛采用,输送介质温度可达120℃,如与其它方法(如预冷或与拉应力)结合,可用于开发更高温度的油田.     

海底管道腐蚀缺陷修复评估方案的确定

海底管道主要修复技术包括水上干式维修、水下干式高压焊接维修、机械连接器维修、法兰对接维修、不停产开孔维修、外卡维修等6种,对比分析了各种技术方法的适用情况、所需特种设备和人员、检测要求、对生产的影响、维修时间、维修费用.给出了海底腐蚀管道的评估流程和方法,包括基于分项安全因数的方法和基于许用应力设计的方法,介绍了这两种方法所需的原始数据和计算过程,并结合不同方案的技术经济分析,确定管道腐蚀缺陷的最优修复方案.     

海底大型垃圾对海洋生物的影响及其潜在生态效应

海底大型垃圾是海洋垃圾的重要组成部分,但目前关于海洋垃圾的研究主要集中于漂浮垃圾,而针对海底大型垃圾的研究较少。海底大型垃圾通常不易分解和迁移,这使其不仅能直接改变海洋环境和底质,还能通过影响海洋生物生存与生长进而威胁海洋生态系统健康。本文从定殖、缠绕、围困和摄食等4个角度系统地总结了目前海底大型垃圾对海洋生物的影响及其潜在生态效应的研究现状及进展,并对未来研究方向进行了展望。本文旨在从生物角度客观、全面地综述海底大型垃圾对底栖海洋生态系统的影响,以期为评估海底大型垃圾对海洋生物多样性的作用机制,及海底大型垃圾综合管控与治理提供科学依据。     

基于深度学习的海底管道外腐蚀剩余强度评估

腐蚀是造成海底管道失效的重要原因之一,准确预测海底管道的腐蚀剩余强度是评估海底管道完整性及后续服役能力的关键.基于非线性有限元方法,建立含腐蚀缺陷海底管道剩余强度分析模型,预测管道的剩余强度,并探究了外腐蚀缺陷的深度、长度、宽度对剩余强度的影响.基于深度学习理论建立海底管道剩余强度预测模型,并以有限元分析获得的114组...     

船舶锚泊活动对海底管道埋深的影响

海底油气管道保护是管道工程领域的重点工作,在沿海特别是海上交通密集区域,船舶的锚泊活动是引起管道事故的重要因素。为了有效防范管道被船锚破坏,需要综合分析船锚在海底的入土深度,确定一个合理的埋深值。对比了国内外关于海底管道埋深的不同标准,分析了船舶锚泊活动可能对海底管道造成损害的类型,从抛锚情况下锚触底后的贯穿量和拖锚情况下锚爪能够啮入海底的最大深度两方面分析了锚泊活动与海底管道埋深的关系。结合国外规定的埋深值,建议沿海船舶交通密集区域海底管道较为合理的埋深值为1.5～2 m。(图2,表4,参21)     

海底管道检测信息管理系统的设计与实现

为实现海底管道检测数据的信息化管理和三维表达，有效解决海底管道与海床面空间关系显示不够直观，以及数据处理中地图与表格分离难以维护数据一致性的问题，通过分析海底管道检测内容与数据处理流程，探讨了基于GIS技术的海底管道检测信息管理系统的体系结构、数据组织、总体功能与关键技术，并在．NET环境下采用ArcEngine完成了系统的开发，实现了海底管道检测信息的统一管理、查询、三维显示和分析，满足了海底管道日常维护管理工作需求。该系统在杭州湾海底管道检测数据的管理中发挥了技术支撑作用，可为其他海底管道检测数据的信息化建设提供示范与借鉴。     

荷载作用形式对预应力混凝土箱梁剪力滞效应的影响

为研究荷载横向变位和纵向多点加载工况下,箱梁荷载施加截面的剪力滞效应,以 ANSYS 有限元分析软件为平台,并将荷载在纵向分为单点加载与双点加载2种情况,在横向分为对称加载、偏心加载和中心加载3种情况。分析了单点加载与双点加载情况下加载截面处的剪力滞效应,对比研究了单点加载与双点加载工况下跨中截面剪力滞效应。结果表明,在单点及双点加载情况下,中心加载对箱梁顶板剪力滞效应影响最大,偏心加载次之,对称加载相对最小;在单点加载情况下,偏心加载对箱梁底板剪力滞效应影响最大,中心加载次之,对称加载相对最小;单点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应均明显强于双点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应。     

城市规划的大气环境效应评估

在城市化进程中,人们愈益关注城市发展对大气环境的影响,在此过程中,文章主要是基于城市规划的现实要求,从气象与城市规划的结合点出发,以人为本,以保护环境以及城市与气象的可持续发展为前提,围绕为城市规划的布局、城市功能,提出定量评估城市规划中的大气环境效应,为科学合理的编制城市规划提出了基础的技术评估方法。     

浅水海底混输管道设计压力的确定方法

浅水海底管道工程设计参考的规范主要有:DNV OS-F101-2000,ASME B31.4,ASME B31.8,API RP1111,GB50253和GB50251。这些规范均未具体规定如何选取管道的设计压力,不同观点导致设计压力的确定存在不同的结果,因此分析了各个规范有关设计压力的定义和规定,认为目前以管道最大操作压力或最大操作压力的1.1倍作为设计压力存在诸多局限性。以中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院设计的海底混输管道为例,讨论了设计压力与管道壁厚、压力开关和压力报警设定值以及增输余量的关系。建议基于海底管道的总体设计规划,结合海底管道工艺和结构的设计结果,合理确定海底管道的设计压力。     

基于有限元分析的机翼损伤评估的建模

以某型轻型飞机机翼结构为例,给出了在Ansys中建立机翼损伤模型的过程。首先通过结构模型建立以及对其进行约束分析、载荷分析和结果修正,实现了机翼结构的“杆板”模型。在此基础上,根据损伤的位置和特征,建立了机翼局部损伤评估有限元模型。     

基于有限元分析的机翼损伤评估的建模

以某型轻型飞机机翼结构为例,给出了在 Ansys 中建立机翼损伤模型的过程。首先通过结构模型建立以及对其进行约束分析、载荷分析和结果修正,实现了机翼结构的"杆一板"模型。在此基础上,根据损伤的位置和特征,建立了机翼局部损伤评估有限元模型。     

漏磁检测器用于海底管道的磁化研究

为了研制海底管道漏磁检测器,使用陆上管道漏磁检测器对海底管道的磁化效果进行研究。利用Ansys有限元仿真软件分析了海底管道厚壁管、混凝土配重层、双层管对漏磁场的影响。小口径漏磁检测器用于海底双层管检测时,被测管壁的磁场强度可达漏磁检测磁场要求阈值下限,需要改进。大口径漏磁检测器用于海底管道检测时,管壁的磁场强度能够达到漏磁检测的要求,缺陷信号量化和识别精度亦能够满足漏磁检测器的设计要求。研究成果对指导海底管道漏磁检测器的开发具有重要意义。     

荷载横向作用位置对箱型梁剪力滞效应的影响

本文探讨了横向荷载位置对箱梁剪力滞效应的影响，给出了该问题的全部公式，并引入了一个参数“ｅ”，通过它可以找到出现负剪力滞效应和无荷载效应等两种情况所对应的横向荷载位置。     

包申格效应对X65管道钢管强度的影响

进口X65卷板制管后屈服强度明显下降，通过包申格效应试验，分析制管过程中的应力，应变对钢管屈服强度的影响，对进口卷板制管前后屈服强度的变化情况进行了详细研究，指出了影响钢管强度的几个主要因素。     

海底管道可双向通球水下三通的设计与安装

水下三通在海底管道分布密集的区域具有广阔的应用前景。在绥中36-1油田一期调整开发工程中,首次在国内应用了可双向通球水下三通。与普通Y形三通和可转向Y形三通相比,可双向通球水下三通使主、支管道均可实现双向通球,因此其清管操作不会受到油气输送方向的限制,使海底管道的总体布置更加灵活。针对水下三通传统安装方法存在的缺陷,提出了等长管段预安装水下三通法,用铺管船预先铺设等长直管段,再由等长水下三通段进行替换,该方法提高了管道施工效率,降低了安装难度和风险,节省了工程投资,对海洋石油工程具有借鉴意义。     

节约型植物树群的温度影响因素及其热能效应评估方法

研究了苏州城市绿地系统中的3种节约型植物树群类型的6个研究样本的温度变化影响因素及其热能效应评估方法。结果表明,2月、8月3种类型树群的外环境温度对其树群内环境温度影响的相关系数(r)和回归系数(t)都达到显著或极显著水平,二者存在显著或极显著正相关和直线回归关系;不同月树群内外环境的光照度对树群内环境温度影响的相关系数和回归系数明显不同,说明树群外环境温度、树群内外环境光照度对3种类型树群的内环境温度影响不同。研究样本树群8月和2月的降温热能效应折算净总电量为13 749.975 k W·h;树群平均单位面积降温热能效应折算净总电量为1.854 k W·h/m2。苏州市古城区面积约926 005.718 4 m2的城市绿地系统中的节约型树群,8月和2月降温热能效应折算净总电量为430 704.373 k W·h。