海底管道防船锚和渔网装置性能优化研究
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1.海洋石油工程股份有限公司;2.中国石油大学(北京)

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Study on Performance Optimization of Subsea Pipeline Protection Device Against Ship Anchors and Fishing Nets
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1.Offshore Oil Engineering Co., Ltd.;2.China University of Petroleum, Beijing

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    摘要:

    海洋油气开发一直是我国能源产业的重要板块,海上丰富的油气资源是我国未来发展的重要血液。近年来由于航运业和渔业的不断发展,海上活动日益活跃,意外锚泊事故时有发生,对海底管道的安全运行造成了极大的风险,而传统海底管道防护方法又存在多种局限性,故急需研发新型防护装置以防止落锚、拖锚及拖网带来的事故损失。本文通过设计一种玻璃纤维复合材料海底管道防船锚和渔网装置,采用ABAQUS显式动力学分析方法建立船锚-防护装置-海床土壤耦合模型,分析防护装置对落锚、拖锚及拖网多种行为的力学响应,研究发现落锚、拖锚及拖网的冲击速度对最终响应结果有较大影响,防护装置在厚度上的优化需要结合经济性进行权衡,本文设计的海底管道管头段防护装置对落锚、拖锚和拖网的第三方冲击有很好的防护效果,同时提供一种海底管道复合材料防护装置评价方法。

    Abstract:

    The development of offshore oil and gas is a crucial sector in China's energy industry, with offshore resources being vital for future growth. Due to increased maritime and fishing activities, accidental anchoring incidents frequently occur, posing risks to subsea pipelines. Traditional protection methods are limited, necessitating new protective devices to prevent damages from dropped anchors, dragging anchors, and trawling. This study designs a glass fiber composite protective device for subsea pipelines. The ABAQUS explicit dynamic analysis method is used to establish a ship anchor-protection-seabed soil coupling model. Mechanical responses to dropped anchors, dragging anchors, and trawling are analyzed. It is found that impact speeds significantly affect the results. Thickness optimization requires economic consideration. The designed device effectively protects against third-party impacts and offers an evaluation method for composite material protection devices.

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  • 收稿日期:2024-06-25
  • 最后修改日期:2024-07-25
  • 录用日期:2024-07-25
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