内压与海床联合作用下海底管道撞击数值研究

摘要：

为了研究海床和管道内压对坠物撞击管道的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了坠物撞击海底管道的有限元模型,分析了撞击过程中海底管道的动态响应.采用摩尔库伦模型模拟海床的非线性特性,并引入罚函数处理坠物、管道和海床三者的接触关系.分析结果表明:海床和管道内压对坠物撞击管道起到了保护作用.黏土海床对管道撞击的保护作用比砂土海床大,砂土海床对管道撞击的保护作用比刚性海床大;随着内压的增大,管道变形最大凹陷值减小;同时考虑内压和海床作用时管道受坠物撞击后的最大凹陷值比2个因素均不考虑时小,相差最大处达到了9.6％.所得结果对海底管道抗坠物撞击设计和管道的安全服役具有指导意义.

关键词：海底管道、坠物撞击、管道内压、海床、管道凹陷、有限元

所属期刊栏目：46

分类号：TE973(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金项目“基于广义积分变换法的深水立管涡激振动预报模型研究”51409259;中国石油大学北京青年创新团队C计划项目“深水油气输运复杂流动传递与流固耦合”C201602

在线出版日期：2018-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：115-119