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《中国海洋大学》 2009年
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粉土海床波流作用下海底管道稳定性研究

李景阳  
【摘要】: 21世纪是海洋的世纪。近年来,我国加快了海洋油气资源的开发和利用,海底管道的铺设量逐年增加。在从近岸平台向陆地的油气输送中,管道输送仍然是目前最重要的运输方式之一。然而,海底管道所处的海洋环境复杂,管道周围底床在波浪、潮流等水动力的作用下极易产生冲刷,造成管道悬跨。悬跨段的管道没有了底床的支持力和摩擦力,在波浪、潮流力的作用下很容易发生振动,对管道的安全稳定性造成极大的破坏。 本文基于大型物理模型试验,通过水槽中进行的管道试验所观察到的现象以及采集的数据进行整理分析,对管道的受力振动问题进行了系统的研究。 本文介绍了目前国内外对于海底管道底床冲刷,受力振动问题的研究现状,并提出了本文的研究特点。对物理模型试验的试验条件,试验内容等进行了详细的描述。通过对试验中底床变化的细致观察,将海底管道周围底床冲刷和沙波形成过程进行详细的说明,总结出一定的规律。 本文针对我国海底管道大都铺设于细颗粒物海床的特点,主要对粉土海床上海底管道的受力情况进行分析。对比不同组次的试验,总结出不同波浪要素,不同埋置深度海底管道的受力特征,并分析了流的作用对管道受力的影响,弥补了国内外关于波流联合作用研究的不足。 本文通过中砂、极细砂海床与粉土海床的受力进行对比,分析底床对海底管道受力的影响。在此基础上对粉土海床平铺海底管道在波流联合作用下的受力过程进行详细的分析。此外,本文还试探性的引入了“剩余力”的概念,对单个波浪过程的作用进行分析,以便研究管道的振动趋势。 最后,本文介绍了管道涡流振动的机理,并结合东方1-1管道的测量资料和所在研究区的概况,分析了有无台风两种情况下,海底管道的振动疲劳问题,对该区域的管道施工维护提供参考。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P756.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 秦银刚;周晓军;;波浪作用下悬浮隧道响应谱分析[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 倪国江;基于海洋可持续发展的中国海洋科技创新战略研究[D];中国海洋大学;2010年
3 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 唐世振;考虑顺流向振动的深水顶张力立管涡激振动分析[D];中国海洋大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟扬;浮子式波浪发电装置设计及其功率特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
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1 余建星,罗延生,方华灿;海底管线管跨段涡激振动响应的实验研究[J];地震工程与工程振动;2001年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 马冬霞;悬跨海底管线动力反应分析和振动控制理论研究[D];大连理工大学;2000年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈星;三维弹性液舱内液体晃荡数值模拟研究[D];大连理工大学;2013年
【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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9 谭开忍;肖熙;;含有腐蚀缺陷海底管道极限载荷分析[J];海洋工程;2006年03期
10 陈震;谭开忍;肖熙;;设计阶段海底管道的缺陷评估方法研究[J];中国海洋平台;2007年01期
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1 马洪新;江锦;杜颖;童浩;郑秋明;;海底管道更换维修技术及工程实践[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
2 陈海龙;;浅析海底管道的挖沟保护设计方法[A];中国航海科技优秀论文集(2010)[C];2010年
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5 罗超;王琮;任翠青;;海底管道整体式止屈器结构设计及数值模拟[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
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1 记者 蒋万全;西二线香港海底管道项目有序推进[N];中国石油报;2011年
2 通讯员 田奕丰;西二线海底管道项目有序展开[N];石油管道报;2011年
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5 本报特约记者 齐荣花;牵龙入海“人”[N];石油管道报;2011年
6 邓廷辉;新技术为海底管道装上“眼睛”[N];中国技术市场报;2010年
7 通讯员 邓廷辉;“863”新技术为海底管道装上“眼睛”[N];科技日报;2010年
8 记者 朱米福 通讯员 李泽;南堡油田第二条海底管道开工[N];中国石油报;2008年
9 记者 王国文 通讯员 黄敏东;两湾口海底管道附近不得乱抛锚[N];石狮日报;2010年
10 姜俏梅;“能源小国”正在寻找出路[N];科技日报;2000年
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4 赵天奉;高温海底管道温度应力计算与屈曲模拟研究[D];大连理工大学;2008年
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6 陈陆望;物理模型试验技术研究及其在岩土工程中的应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
7 徐继尚;粘性海床管道冲刷、自埋和安全评估[D];中国海洋大学;2009年
8 陈严飞;海底腐蚀管道破坏机理和极限承载力研究[D];大连理工大学;2009年
9 刘臻;岸式振荡水柱波能发电装置的试验及数值模拟研究[D];中国海洋大学;2008年
10 丁鹏;海底管线安全可靠性及风险评价技术研究[D];中国石油大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李景阳;粉土海床波流作用下海底管道稳定性研究[D];中国海洋大学;2009年
2 兰杰;海底管道防腐状态检测关键技术研究[D];大连理工大学;2010年
3 张方元;定量风险分析(QRA)及其在海底管道完整性管理方面的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张宝林;海底管道浮拖法施工工艺及其管道铺设受力性能分析[D];长安大学;2010年
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6 何旭;海底管道防腐状态检测的基础研究[D];大连理工大学;2005年
7 高文;浅海海底悬空管道动力响应分析及治理[D];中国石油大学;2010年
8 夏立军;海底管道漏磁检测应用技术研究[D];中国石油大学;2010年
9 刘清涛;海底悬跨管线动力特性与疲劳破坏研究[D];大连理工大学;2003年
10 董丽丽;基于灰色模式识别理论的海底管道系统的路由定量风险评估[D];天津大学;2003年
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