文档介绍：浅析海底管道的挖沟设计方法
主要内容
引言
设计方法概述
初始条件过滤
设计参数
冲击负荷
拖曳负荷
钩负荷
接受标准
定量风险评估
结论
一、引言
海底管道的挖沟和埋设,是为增加在位坐底稳定性,同时在渔业拖网等活动下提供保护。
渔业活动对于未做挖沟埋设处理的海底管道的影响等还是相当显著。
目前,渔业活动(拖网载荷)对海底管道的影响,国内、外都还没有强制规范进行约定,只是在如API RP 1111、ASME B 、DNV-OS-F101等国际规范中有部分建议。
传统上,人们在界定管道能够承受拖网载荷能力时,唯一根据是管径,即人们熟知的16”法则:管径不小于16”的海底管道能够承受拖网载荷,故无需进行挖沟保护。
随着海上油气开发逐步向深海推进,高温高压油藏条件,使更多小管径海底管道逐步得以应用,故有考虑对小管径管道进行挖沟保护研究的必要。
二、设计方法概述
(一)、适用范围
刚性钢质海底管道
未粘合的柔性管道和捎带捆绑式管道
二、设计方法概述
(二)、方法
第一步是建立关于管道、环境和拖网的模型。
评估拖曳力与时间的关系,及其产生的管道弯曲
评估冲击能量、在管道上产生的凹痕
评估由于拖网钩住时产生的载荷和弯曲后果
三个级别的评估
监控
二、设计方法概述
总的设计方法
示意图
三、初始条件过滤
(一)、通过
如满足如下条件时,刚性管道也许可以不需要挖沟处理:
1 满足:
管道带有混泥土配重层
或者管道有保温层(当采用普通拖网捕时,要求保温层厚度大于20mm,例如,其冲击的能量不超过14kN;当采用梁拖捕鱼法时,则要求保温层不小于45mm,例如,其冲击能量不超过38kN。)
或者管道类型为管中管系统、或者采用集束内管的方式
三、初始条件过滤
2 满足:
管径不小于16”名义管径
或者管径在10”-14”之间,所处区域的管道没有悬跨,该区域也不会采用梁拖捕鱼法
3 管道的操作温度不超过40℃
柔性管和所有其他的刚性管的工况需要进一步评估。
(二)、不通过
对于无铠装柔性管、2-3”的捎带捆绑式管道,不大可能满足决定性分析的接受标准。对于此类型管道,仍然可采用风险分析方法。
四、设计参数
(一)、总体
钢管参数
管道运行策略
环境条件和海床地形
渔业活动
成本
(二)、钢管参数
钢管直径
壁厚
腐蚀裕量
材料屈服强度
材料的韧性
涂层类型
涂层厚度
涂层材料特性
管道长度管道走向
四、设计参数
(三)环境因素
土壤特性
管道自埋的历史数据
管道冲刷的历史数据
海床地貌特征
(四)、渔业活动
渔具质量分布
渔具速度分布
渔业活动的密集度
拖网的方向分布
变向拖曳能力和绞车载荷限制/刹车设定值
管道所处海域内,预期渔业活动发展和实际