CN106609885B - 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法 - Google Patents

一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106609885B
CN106609885B CN201710014993.1A CN201710014993A CN106609885B CN 106609885 B CN106609885 B CN 106609885B CN 201710014993 A CN201710014993 A CN 201710014993A CN 106609885 B CN106609885 B CN 106609885B
Authority
CN
China
Prior art keywords
seabed
pipeline
anchor
ship anchor
ship
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710014993.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106609885A (zh
Inventor
丁天明
艾万政
刘虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Ocean University ZJOU
Original Assignee
Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Ocean University ZJOU filed Critical Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority to CN201710014993.1A priority Critical patent/CN106609885B/zh
Publication of CN106609885A publication Critical patent/CN106609885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106609885B publication Critical patent/CN106609885B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/123—Devices for the protection of pipes under water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了海底管线技术领域的一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，该基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法的具体步骤如下：S1：抛锚仿真；S2：管线仿真；S3：实船试验；S4：实管试验；S5：对比分析，本发明通过计算机软件进行船锚从船舱抛出到贯穿于海底仿真计算出船锚对海底的最大冲击能量，再通过计算机软件进行仿真计算出海底管线在海底所能承受的最大冲击能量，根据仿真计算出的船锚对海底的最大冲击能量和海底管线在海底所能承受的最大冲击能量仿真计算出海底管线在海底的最佳安全埋深。

Description

一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法
技术领域
本发明涉及海底管线技术领域，具体为一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法。
背景技术
海底管线在我国的能源运输中起到举足轻重的作用，目前浙江沿海海域已有许多油气田施工建设，还有许多油气田正在勘探发掘，海底管道铺设将越来越密集，而伴随着航运事业正高速发展，沿海码头、港口不断建设投入使用，船舶运输越来越密集，船舶的抛锚作业也随之频繁起来，随之而来的会发生船锚对海底管道的冲击问题，海底管道掩埋于足够深的海底保护层下才能有效避免意外损伤，但如果埋深过大，必然增加管道铺设成本，为此，我们提出一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，以解决上述背景技术中提出的船舶运输越来越密集，船舶的抛锚作业也随之频繁起来，随之而来的会发生船锚对海底管道的冲击问题，海底管道掩埋于足够深的海底保护层下才能有效避免意外损伤，但如果埋深过大，必然增加管道铺设成本的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，该基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法的具体步骤如下：
S1：抛锚仿真：利用计算机仿真软件仿真船锚从抛出到贯穿海底计算出船锚对海底的冲击能量E1，根据船锚对海底的冲击能量E1推算出船锚所能贯穿于海底的深度h1,计算的结果保存备用；
S2：管线仿真：利用计算机软件仿真海底管线在海底所能承受的最大冲击能量E2，根据船锚对海底的冲击能量E1与海底管道在海底所能承受的最大冲击能量E2之差E3和船锚对海底的冲击能量E1与船锚贯穿于海底的深度h1的关系推算出海底管道的最佳安全埋深h2,计算的结果保存备用；
S3：实船试验：利用实体船体在海洋中试验测得船锚从抛出到贯穿海底通过重力做功W1、水阻做功W2和锚链做功W3推算出船锚对海底的实际冲击能量E4，根据船锚实际对海底的冲击能量E4推算出船锚所能贯穿海底的实际深度h3,计算的结果保存备用；
S4：实管试验：利用实体海底管线在海底所承受的压力F1和海底管线所能承受的最大冲击力F2，推算出海底管线在海底实际所能承受的最大冲击E5，根基船锚实际对海底的冲击能量E4与海底管线在海底实际所能承受的最大冲击E5之差E6和船锚实际对海底的冲击能量E4与船锚所能贯穿海底的实际深度h3的关系推算出海底管道实际的最佳安全埋深h4,计算的结果保存备用；
S5：对比分析：将步骤S2中仿真计算出的海底管道的最佳安全埋深h2与步骤S4中实际试验计算出的海底管道实际的最佳安全埋深h4进行对比分析，根据对比分析的结果，制定出海底管线在海底的最佳安全埋深H。
优选的，所述步骤S3中重力做功W1＝(M+m)GL，其中M为船锚的质量，m为锚链的质量，G为该锚点的重力加速度，L为释放的锚链长度。
优选的，所述步骤S3中水阻做功W2＝fL,其中f为水的阻力，L为释放的锚链长度。
优选的，所述步骤S3中锚链做功W3＝FL，其中F为锚链的拉力，L为释放的锚链长度。
优选的，所述步骤S5中制定的海底管线在海底的最佳安全埋深H与步骤S2中仿真计算出的海底管道的最佳安全埋深h2和步骤S4中实际试验计算出的海底管道实际的最佳安全埋深h4的关系是：h4＜H＜h2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过计算机软件进行船锚从船舱抛出到贯穿于海底仿真计算出船锚对海底的最大冲击能量，再通过计算机软件进行仿真计算出海底管线在海底所能承受的最大冲击能量，根据仿真计算出的船锚对海底的最大冲击能量和海底管线在海底所能承受的最大冲击能量仿真计算出海底管线在海底的最佳安全埋深，通过实船实验测得船锚从船舱到贯穿海底时船锚实际对海底的最大冲击能量和实管实验测得海底管道在海底所能承受的最大冲击能量，推算出实际的海底管线在海底的最佳安全埋深，根据仿真计算出海底管线在海底的最佳安全埋深和实验推算出实际的海底管线在海底的最佳安全埋深进行对比分析，根据对比分析结果制定海底管线在海底的最佳安全埋深，保证管道不会受到因为受到船锚的冲击而损坏，同时降低铺设海底管线的成本，使海底管线的铺设的投资降低。
附图说明
图1为本发明方法步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，该基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法的具体步骤如下：
S1：抛锚仿真：利用计算机仿真软件仿真船锚从抛出到贯穿海底计算出船锚对海底的冲击能量E1，根据船锚对海底的冲击能量E1推算出船锚所能贯穿于海底的深度h1,计算的结果保存备用；
S2：管线仿真：利用计算机软件仿真海底管线在海底所能承受的最大冲击能量E2，根据船锚对海底的冲击能量E1与海底管道在海底所能承受的最大冲击能量E2之差E3(E3＝E1-E2)和船锚对海底的冲击能量E1与船锚贯穿于海底的深度h1的关系推算出海底管道的最佳安全埋深计算的结果保存备用；
S3：实船试验：利用实体船体在海洋中试验测得船锚从抛出到贯穿海底通过重力做功W1[重力做功W1＝(M+m)GL，其中M为船锚的质量，m为锚链的质量，G为该锚点的重力加速度，L为释放的锚链长度]、水阻做功W2(水阻做功W2＝fL,其中f为水对船锚及锚链的阻力，L为释放的锚链长度)和锚链做功W3(锚链做功W3＝FL，其中F为锚链对船锚的拉力，L为释放的锚链长度)推算出船锚对海底的实际冲击能量E4，根据船锚实际对海底的冲击能量E4推算出船锚所能贯穿海底的实际深度h3,计算的结果保存备用；
S4：实管试验：利用实体海底管线在海底所承受的压力F1和海底管线所能承受的最大冲击力F2，推算出海底管线在海底实际所能承受的最大冲击E5，根基船锚实际对海底的冲击能量E4与海底管线在海底实际所能承受的最大冲击E5之差E6(E6＝E4-E5)和船锚实际对海底的冲击能量E4与船锚所能贯穿海底的实际深度h3的关系推算出海底管道实际的最佳安全埋深h4计算的结果保存备用；
S5：对比分析：将步骤S2中仿真计算出的海底管道的最佳安全埋深h2与步骤S4中实际试验计算出的海底管道实际的最佳安全埋深h4进行对比分析，根据对比分析的结果，制定出海底管线在海底的最佳安全埋深H(制定的海底管线在海底的最佳安全埋深H与步骤S2中仿真计算出的海底管道的最佳安全埋深h2和步骤S4中实际试验计算出的海底管道实际的最佳安全埋深h4的关系是：h4＜H＜h2)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，其特征在于：该基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法的具体步骤如下：
S1：抛锚仿真：利用计算机仿真软件仿真船锚从抛出到贯穿海底计算出船锚对海底的冲击能量E1，根据船锚对海底的冲击能量E1推算出船锚所能贯穿于海底的深度h1,计算的结果保存备用；
S2：管线仿真：利用计算机软件仿真海底管线在海底所能承受的最大冲击能量E2，根据船锚对海底的冲击能量E1与海底管道在海底所能承受的最大冲击能量E2之差E3和船锚对海底的冲击能量E1与船锚贯穿于海底的深度h1的关系推算出海底管道的最佳安全埋深h2,计算的结果保存备用；
S3：实船试验：利用实体船体在海洋中试验测得船锚从抛出到贯穿海底通过重力做功W1、水阻做功W2和锚链做功W3推算出船锚对海底的实际冲击能量E4，根据船锚实际对海底的冲击能量E4推算出船锚所能贯穿海底的实际深度h3,计算的结果保存备用；
S4：实管试验：利用实体海底管线在海底所承受的压力F1和海底管线所能承受的最大冲击力F2，推算出海底管线在海底实际所能承受的最大冲击E5，根基船锚实际对海底的冲击能量E4与海底管线在海底实际所能承受的最大冲击E5之差E6和船锚实际对海底的冲击能量E4与船锚所能贯穿海底的实际深度h3的关系推算出海底管道实际的最佳安全埋深h4,计算的结果保存备用；
S5：对比分析：将步骤S2中仿真计算出的海底管道的最佳安全埋深h2与步骤S4中实际试验计算出的海底管道实际的最佳安全埋深h4进行对比分析，根据对比分析的结果，制定出海底管线在海底的最佳安全埋深H。
2.根据权利要求1所述的一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，其特征在于：所述步骤S3中重力做功W1＝(M+m)GL，其中M为船锚的质量，m为锚链的质量，G为该锚点的重力加速度，L为释放的锚链长度。
3.根据权利要求1所述的一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，其特征在于：所述步骤S3中水阻做功W2＝fL,其中f为水对船锚及锚链的阻力，L为释放的锚链长度。
4.根据权利要求1所述的一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，其特征在于：所述步骤S3中锚链做功W3＝FL，其中F为锚链对船锚的拉力，L为释放的锚链长度。
5.根据权利要求1所述的一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法，其特征在于：所述步骤S5中制定的海底管线在海底的最佳安全埋深H与步骤S2中仿真计算出的海底管道的最佳安全埋深h2和步骤S4中实际试验计算出的海底管道实际的最佳安全埋深h4的关系是：h4＜H＜h2。
CN201710014993.1A 2017-01-09 2017-01-09 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法 Active CN106609885B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710014993.1A CN106609885B (zh) 2017-01-09 2017-01-09 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710014993.1A CN106609885B (zh) 2017-01-09 2017-01-09 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106609885A CN106609885A (zh) 2017-05-03
CN106609885B true CN106609885B (zh) 2019-03-15

Family

ID=58636193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710014993.1A Active CN106609885B (zh) 2017-01-09 2017-01-09 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106609885B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112606951B (zh) * 2020-11-14 2021-12-24 北京中恒智达科技有限公司 应用信号处理的计算机控制平台

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3793845A (en) * 1972-07-20 1974-02-26 Marcona Corp Apparatus and method for anchoring submerged conduit
FR2367243A1 (fr) * 1976-10-11 1978-05-05 Theault Yves Dispositif pour la protection des pipe-lines sous-marins non enterres
GB2035504A (en) * 1978-11-23 1980-06-18 Larsen O A system for protection of an installation on the floor of a body of water
FR2781033B1 (fr) * 1998-07-08 2000-08-04 Louis Dreyfus Communication Engin, ensemble nautique et procede pour enfouir des objets allonges dans le fond d'un milieu aqueux
CN103398218A (zh) * 2013-05-30 2013-11-20 中国石油集团海洋工程有限公司 一种长距离并行海底管线施工保护方法
CN103556640A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 中交天航港湾建设工程有限公司 一种基于浅海吹填区竖桩的沉桩方法
CN103556654A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 中交天航港湾建设工程有限公司 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3793845A (en) * 1972-07-20 1974-02-26 Marcona Corp Apparatus and method for anchoring submerged conduit
FR2367243A1 (fr) * 1976-10-11 1978-05-05 Theault Yves Dispositif pour la protection des pipe-lines sous-marins non enterres
GB2035504A (en) * 1978-11-23 1980-06-18 Larsen O A system for protection of an installation on the floor of a body of water
FR2781033B1 (fr) * 1998-07-08 2000-08-04 Louis Dreyfus Communication Engin, ensemble nautique et procede pour enfouir des objets allonges dans le fond d'un milieu aqueux
CN103398218A (zh) * 2013-05-30 2013-11-20 中国石油集团海洋工程有限公司 一种长距离并行海底管线施工保护方法
CN103556640A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 中交天航港湾建设工程有限公司 一种基于浅海吹填区竖桩的沉桩方法
CN103556654A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 中交天航港湾建设工程有限公司 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于ABAQUS的拖锚对海底管线的损害研究;周沛林;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20161215;第30-38，43-45页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106609885A (zh) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106915418B (zh) 一种近浅海环境监测系泊系统的设计方法
Yu et al. Experimental investigation of current-induced local scour around composite bucket foundation in silty sand
Bridge et al. Full-scale model tests of a steel catenary riser
CN108797631B (zh) 一种导管架多筒负压桶测风塔基础冲刷防护方法
CN102226673A (zh) 一种测试炸药抗深水压力性能的微型爆炸装置
CN106609885B (zh) 一种基于浅海吹填区海底管线的保护的设计方法
CN111310323B (zh) 一种基于matlab软件的深海管道综合风险指标评价方法
Liao et al. Experimental study of wave breaking criteria and energy loss caused by a submerged porous breakwater on horizontal bottom
CN111948715B (zh) 一种浅剖地震数据采集辅助设备及其施工方法
CN105808940A (zh) 确定拖航方案的方法
CN102953366B (zh) 浅海区域沉浮式水工建筑物地基监测装置
CN210770654U (zh) 一种具有蜂窝孔结构的海底管线
CN116341424A (zh) 一种作用于船舶上的水流力的综合计算方法
CN103899842B (zh) 深水在线三通的安装方法
CN110019579B (zh) 一种面向大型油轮的避难地选取方法
CN110440056B (zh) 一种具有蜂窝孔结构的海底管线及其设计方法
Zuo et al. Experimental investigation of motion responses of tunnel element immerging by moored barge
Lin et al. Immersed tunnel element towing resistance test in Hong Kong-Zhuhai-Macao bridge project
Shi et al. Study of resistance performance of vessels with notches by experimental and computational fluid dynamics calculation methods
CN203808037U (zh) 一种深水区沉降监测装置
Mu et al. Experimental Study on the Impact of Landslide‐Generated Waves against Wharf Pile
CN221199971U (zh) 一种排水管道探测工具
Huang et al. Wave attenuation mechanism of cross-plates applied in landslide-induced tsunami in river course
Toh et al. Experimental and numerical study on holding power of rectangular-shaped anchors
Yeganeh-Bakhtiary et al. Assessment of Wave-induced Fatigue Damage to Marine Pipelines in Intermediate Seas

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant