棘轮效应对海底管道工程设计影响的有限元评估

摘要：

棘轮效应广泛存在于服役期启动、关停操作频繁的海底管道中,严重影响其在位状态及结构安全.为此,结合海底管道流动保障要求及管土作用影响分析海底管道棘轮效应的诱发机理,形成海底管道棘轮效应筛选判别方法,并提出海底管道工程设计中针对棘轮效应影响的有限元评估方法.以某单点系泊系统中外输海底管道工程为例,开展管道棘轮效应影响的有限元评估,结果表明:该管道稳定循环下恒定摩擦力与土壤摩擦力的比值为1.91,棘轮效应相对明显;相比于常规热膨胀计算,在工程设计中应额外考虑0.09 m棘轮效应位移的影响.研究成果可为海底管道、膨胀弯及水下管汇的工程设计提供理论支撑,使工程设计结果更符合海底管道真实的服役状态.

关键词：海底管道、棘轮效应、循环荷载、热膨胀、总体屈曲、有限元评估

所属期刊栏目：42

分类号：TE832(石油、天然气储存与运输)

资助基金：中国海油重大技术研发项目LSZX-2020-HN-042017D-5007-0605

在线出版日期：2023-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：447-453