基于船舶應急拋錨的海底管道埋深及保護研究.pdf

1、分類號——U D C 學校代碼 1 0 4 9 7劣潷理歹大穿學 位 論 文題 目 基王絲絲廛壘地魚絲連庭簦遭堡鋈叢堡望巫窒英文一T h e R e s e a r c h o f t h eB u r i a l D e p t h a n d P r o t e c t i o no f t h e S u b m a r i n e 一題P i p e l i n e s B a s e d O n t h eS h i p &#

2、39; sE m e r g e n c y A n c h o r i n g ——研究生姓名 張 磊姓名 鹽速笙 職稱 割塾撞 學位 亟±指導教師單位名稱 筮重堂瞳 郵編 單位名稱 筮重鱟瞳 郵編申請學位級別論文提交日期4 3 0 0 6 3亟± 學科專業(yè)名稱塞通焦! 魚三猩叢揎劍2 0 1 3 —4 論文答辯日期學位授予單位盍墨墨三盤堂 學位授答辯委員會主席2 0 1 3 —52 0 1 3 年5 月武漢理工大

3、學碩士學位論文摘 要進入二十一世紀以來，石油天然氣等能源短缺的問題和急速發(fā)展的現(xiàn)代社會經(jīng)濟之間的矛盾顯得越發(fā)突出。2 0 1 2 年中國原油對外依存度達到5 7 ．9 ％，天然氣對外依存度達到3 0 ％。作為重要的能源礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性資源油氣資源直接關系到國家的能源供給和經(jīng)濟發(fā)展。因此，國家對石油及天然氣的開采給予了極大的重視，近海石油及天然氣工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，海底管道在近海石油及天然氣的開采運營中得到了廣泛的應用。然而，隨著海上運輸作

4、業(yè)的日益頻繁，海底管道的安全運營問題也日益突出，縱觀國內外近幾年發(fā)生的多起海管、海纜受損事故，其中絕大部分是由于船舶應急拋錨造成的。應急拋錨作業(yè)可能會對海底管道造成一定的破壞，導致海底管道發(fā)生泄漏，泄漏事故將會造成嚴重的危害，有些后果甚至是災難性的。本文通過閱讀大量有關于拋錨作業(yè)對海底管影響的文獻，加之對《話氣東輸二線海底管道埋深及保護》項目的調研考察，在國內外現(xiàn)有成果的基礎上，開展了以下幾個方面的探討和研究：( 1 ) 船舶應急拋錨對

5、海底管道的損害分析。通過建立海底管道水域船舶失控漂移模型，研究船舶失控后在船舶偏航，風，流的共同作用下偏移的總距離，以此來判斷船舶失控后能否給海底管道帶來危險。( 2 ) 應急拋錨時，錨入底時的速度和貫入海底深度研究對錨下落過程中錨鏈拉力( 錨鏈和錨鏈孔之間的摩擦力) 、浮力、水阻力、土壤阻力等進行全程力學分析，建立垂直拋錨的錨運動模型，并在此基礎上建立錨貫入海底深度的計算模型。( 3 ) 在拖錨航行的情況下，錨在海底底質中的嚙入深度分

6、析對船舶拖錨過程中，在泥土中的受力和運動過程進行理論分析，構建錨在海底中的運動軌跡數(shù)學模型，并根據(jù)該模型對船舶拖錨航行過程中的嚙土深度進行計算分析。從而確定管道的最小埋深，構建“節(jié)約型管道”。( 4 ) 海底管道保護方法探究基于對管線保護的研究，考慮采用拋石保護的方式，從能量的角度，采用理論分析的方法，研究堆石對船錨沖擊的緩沖作用和保護能力。從而確定所需要堆石層的最小厚度，將管道保護成本降低，構建“節(jié)約型管道”。關鍵詞：船舶應急拋錨；海