论文摘要
在海洋石油开采工程中,海底管道将海上油、气田,储油设施或陆上处理终端连接成一个有机的整体,使海上生产设施的各个环节通过管道形成相互关联、相互协调作业的生产操作系统。对于油田群、气田群联合开发或半海半陆式开发的海上油、气田工程,海底管道是油、气生产系统的主动脉,管网工程方案直接关系到开发方案的技术性、经济性及生产系统的正常运行。随着海上油、气田的不断开发,管道输送工艺已被广泛应用于海洋石油上业。在英国北海,已建成长距离天然气及油、气混输管道,大大促进了北海大型天然气气田的开发。在美国的墨西哥湾,海底管道总长度达37000km,将该海域的大小油、气田及沿岸的陆上处理厂连接成一个生产、处理和销售的系统。海底管网的正常运行成为经济有效地开发墨西哥湾石油资源的关键因素。在我国海洋石油开发的20年中,已建成近2500km的海底管道。其中包括平台间油、气、水混输管道,注水管道,长距离海底天然气外输管道以及长距离海底输油管道等。其中,双层管结构约350km,单层管结构约2100km,软管约20km。目前国内最长的海底天然气管道长度近800km。本文系统地介绍了当前海底油气管道从设计到施工所涉及的路由选择和勘查、海管在海床上的稳定性和强度的分析与设计、特殊荷载作用、障碍物的穿越以及海管安装技术,并以2006年在国内首次进行的锦州港航道跨越管道改线项目作为工程实例进行了论述。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 概述1.2 海底油气管道的分类和特点1.2.1 按照大的功能分类1.2.2 按照管体构造形式分类1.3 国家对建议海底油气管道工程的有关规定1.4 第三方检验的有关问题第二章 路由选择和路由勘察2.1 概述2.2 路由勘察的内容和方法2.2.1 路由预选2.2.2 工程地球物理探测2.2.3 工程地质取样和土工试验2.2.4 海洋水文气象要素观测和推算2.2.5 腐蚀环境参数测定2.2.6 路由条件评估2.3 特殊问题的评枯第三章 海底油气管道在海床上的稳定性分析与设计3.1 概述3.2 管道在海床上的稳定性分析方法3.2.1 静态分析方法3.2.2 动态分析方法3.2.3 半动态分析方法3.3 保持管道在海床上的稳定性的主要措施3.3.1 给管道施加混凝土配重涂层3.3.2 给管道压块（垫）或者锚固3.3.3 抛石覆盖和挖沟埋设3.3.4 其他措施3.4 管道理设后沉浮的稳定性第四章 海底油气管道强度分析与设计4.1 概述4.2 允许应力法4.3 极限状态法4.3.1 压力控制4.3.2 荷载控制——弯矩，有效轴力和内部超压力4.3.3 荷载控制——弯矩，有效轴力和外部超压力4.3.4 位移控制——轴向压应变（弯矩，有效轴力）和内部超压力4.3.5 位移控制——轴向压应变（弯矩，有效轴力）和外部超压力4.3.6 公式中相关因子的取值第五章 特殊荷载作用下的各种分析5.1 概述5.2 地震作用下的分析方法5.2.1 《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范》方法5.2.2 日本道路协会《石油管道基准》方法5.2.3 美国土木工程师协会《油气管道系统抗震设计指南》方法5.3 涡流激振分析5.4 落物碰撞分析5.5 侧向变形失稳和竖向隆起失稳分析5.5.1 竖向隆起失稳分析5.5.2 侧向变形失稳分析第六章 海底油气管道入海和登陆6.1 概述6.2 管道入海和登陆的基本方式6.2.1 立管方式6.2.2 直接埋设和覆盖方式6.2.3 定向钻方式6.3 特殊问题的处理6.3.1 管道穿越防潮（洪）堤坝6.3.2 已有管道的近岸区域围堰填海造地的处理第七章 障碍物的穿越7.1 概述7.2 穿越航道7.3 穿越电（光）缆7.4 穿越已有管道第八章 海底油气管道的安装技术8.1 概述8.2 铺管船法8.3 拖管法8.4 挖沟和埋设8.5 立管的安装8.6 焊接和焊缝的无损检验8.7 清管试压和干燥第九章 工程实例9.1 概述9.2 路由的选择和计算9.2.1 海床位置选择9.2.2 海床地质情况9.2.3 沟型设计9.3 改线管道铺设的设计和计算9.3.1 海管铺设计算9.3.2 海管在位计算——垂向弯曲应力9.3.3 海管在位计算——侧向路由弯曲应力9.3.4 计算结果9.4 结束语参考文献致谢
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