《大風天氣對海底管道穩定性影響機制》是依託中國海洋大學，由徐繼尚擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大風天氣對海底管道穩定性影響機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐繼尚
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
海底管道在海上油氣工業中發揮重要作用，而目前關於海底管道事故的報導越來越多，其重要原因之一就是對海床沖刷和液化等過程及其對管道穩定性造成的影響研究不足。黃河三角洲海床屬淺海粉砂質海床，在大風期間很容易發生沖刷和液化現象，嚴重威脅海底管道的安全。.本課題將基於黃河三角洲海域大量海底管道調查和海洋工程環境調查資料，結合物理模型試驗、數值模擬等手段，綜合研究大風對海底管道穩定性的影響，主要從底床沖刷和海底液化兩個角度研究，重點研究海床沖刷和懸跨管道渦激振動對海底液化及管道穩定性的影響。通過本課題研究，能夠在海床沖刷和管道振動對海底液化影響研究有所突破，這也是本課題的難點和創新點，該理論成果能夠為海底管道穩定性設計參數計算提供更加可靠的理論依據和參考。
結題摘要
海底管道在海上油氣開採和運輸中起關鍵作用，而近年來關於海底管道事故的報導越來越多，大風等極端天氣造成的海床變化是導致管道事故的主要原因之一。本項目圍繞大風天氣對海底管道穩定性的影響這一重要問題，從海床沖刷、液化及其造成的懸空管道穩定性評估三個方面開展研究。研究發現：波浪是導致淺海海床沖刷的主要原因，而沖刷造成的長距離懸空可能加速管道內腐蝕；通過管道周圍海床沖刷與液化組合試驗發現管道周圍土體孔壓實測幅值不遵循傳統的彈性介質理論，海床液化可加劇沖刷，且隨著液化深度的增加，沖刷深度也相應增加；通過管道振動與海床液化組合試驗發現管道渦激振動能夠造成兩端支撐土體液化，液化後無法對懸空管道提供有效支撐和約束，管道活動性增強，管道固有頻率改變，而傳統的懸空管道安全評估模型並未考慮到這種固有頻率變化的過程；建立了懸空管道振動模型，發現跨間土體液化後管道實際活動長度大於探測到的懸跨長度，這說明依據探測到的管道懸跨長度評估管道安全性可能存在一定安全隱患。本項目研究成果為海底管道的設計、施工和維護等提供更加可靠的理論依據。
