海洋非粘结柔性管道结构设计分析

在海洋油气资源开采过程中,管道是最主要的运输方式。非粘结柔性管道由金属层和聚合物层构成,具有优越的力学性能和可设计性,因此在深水油气资源开发中扮演着关键的输运装备之一。但是在结构设计中仍存在一些问题,影响管道的整体质量,同时限制海洋石油开发的安全和高效进行。旨在分析海洋非粘结柔性管道结构设计中的问题,并提出相应的解决方案,以推动海洋工程技术的创新发展。

交联聚乙烯非粘结柔性管道生产工艺及质量控制

非粘结柔性管道具有柔性好、耐腐蚀、使用寿命长、海上铺设快捷、后期易于维护等优点。但我国目前应用的主要为常温非粘结柔性管道,无法适用高温服役环境,交联聚乙烯非粘结柔性管道很好的解决了这个问题。本文主要探讨了交联聚乙烯非粘结柔性管道生产工艺、质量控制要点,有助于交联聚乙烯非粘结柔性管道在我国海洋石油中的进一步应用。

海洋非粘结柔性管道骨架层刚度有限元分析

非粘结柔性管道由于具有较好的柔性,比传统的单层钢管更加适应恶劣的海洋环境,已广泛应用于深海和超深海区域的油气开采。其中,管道的不锈钢骨架层结构复杂,以往的简化模型不能较好地反映其力学性能。为此,考虑骨架层互锁和摩擦等因素,建立了三维有限元模型,分析了骨架层在材料弹性范围内各种载荷作用下的变形。结果表明:管道骨架层的拉压刚度、弯曲刚度均随着载荷的增大保持基本不变,且压缩刚度明显大于拉伸刚度;顺时针扭转刚度略大于逆时针扭转刚度,均随扭矩的增加而增大;骨架层径向位移与外压近似为线性关系;此外还研究了骨架层关键结构尺寸对局部应力分布的影响,为骨架层结构优化提供了有限元分析手段。

考虑间隙影响的海洋非粘结柔性管道内压失效预测分析研究

对于海洋油气开发工程中输送油气的非粘结柔性管道,其内部压力是管道失效的重要原因之一。对常用的非粘结柔性管道内压失效的理论预测模型进行了讨论,并与三维数值模型所得到的结果比较。为了考虑加工间隙的影响,提出了将弹性力学理论与"填充因子"等效方法相结合的柔性管道结构抗内压能力的分析方法。计算结果表明,柔性管道抗压层间的加工间隙会显著降低结构的抗压能力。理论分析与数值模拟结果吻合良好,在加工间隙不超过0.2 mm的情况下,相对偏差不超过3.38%。该理论预测方法对非粘结柔性管道结构的设计提供了有益的参考。

深水柔性立管结构技术进展综述

海洋柔性立管是深水油气开采的核心装备之一,被誉为深水开发系统的“血管”。本文综述了海洋柔性立管系统的基本结构与发展历程,总结了国内外主要海洋柔性立管生产厂家的产品特点及设计技术。随着海上油气田开发不断走向深水,本文介绍的海洋柔性立管技术必将助力我国深水油气资源的自主可控开发。