深海托管架概念設計要素研究.pdf

1、海底管線是保證油氣田正常運轉的生命線，從1950s年第一條海底管道的鋪設以來，隨著海上油氣田開發(fā)的不斷深入，對管道鋪設水深的要求也在不斷增加。盡管從世界范圍來看，海底管線鋪設已經達到接近3000m，但我國的現(xiàn)狀仍然停留在水深小于150m的情況。為了開發(fā)我國南海豐富的深水油氣資源，發(fā)展深水管道鋪設技術就成了我國當前海洋技術的重點之一。 深水鋪管一般采用鋪管船法，主要形式為S型鋪設和J型鋪設，盡管一度認為J型適應于深水鋪設，但S型鋪

2、設具有的鋪設速度快、同時適應深水和淺水水域等優(yōu)點，隨著近年來工程技術的不斷進步，S型管線鋪設的水深也在不斷增加，目前鋪設水深記錄就是采用S型鋪設方法(截至2005年)?？梢灶A見，S型鋪設將成為深水管道鋪設技術的趨勢。 托管架為S型鋪設中的關鍵設備，其主要作用是控制管道脫離船體的曲率，研究適用于深水的托管架，對于提升鋪設水深、鋪設速度、鋪設安全都有很大的影響。以往針對S型鋪設的研究中，往往將托管架理想化為邊界條件處理，這一方面影響

3、了鋪設分析的準確性，另一方面也無法對托管架進行設計。本文首先給出了管線鋪設在托管架設計中的重要意義，然后給出了托管架的三種形式，然后從管線鋪設的基本方程出發(fā)，提取托管架設計的概念要素，給出了托管架設計的邏輯框圖。最后針對我國目前正在建造的某深水托管架工程實例進行概念要素提取，運用ABAQUS有限元軟件建立分析模型，詳細討論了概念要素變化對管線鋪設的影響，最后為進一步建造深水托管架或升級現(xiàn)有托管架提出了建議。文章的最后給出了本文主要結論并