海底管道设计分析及方法PDF电子书下载

第一章 引言 1

1.1 概述 1

1.2 油、气生产的综述 2

1.2.1 鉴别勘探区域 4

1.2.2 获得勘探权 4

1.2.3 勘探阶段 4

1.2.4 发展和生产阶段 5

1.3 海底管道的类型 6

1.3.1 出油管道(油田内管道) 7

1.3.2 集油管道(油田间管道) 7

1.3.3 干线 7

1.3.4 装(卸)油管道 7

第二章 危险和防护概念 9

2.1 测定危险(海洋勘测) 9

2.1.1 海洋勘测的目的 10

2.1.2 勘测的基本项目 10

2.1.2.1 海洋学数据 10

2.1.2.2 土壤调查 11

2.1.2.3 回声测深仪/测深法 14

2.1.2.4 旁视声呐法 14

2.1.2.5 海底浅层剖面法 15

2.1.2.6 磁力异常检测法 18

2.2 设计和防护概念 20

2.2.1 路线的选择 23

2.2.2 管道的防护方法 23

第三章 设计估算和管子参数 25

3.1 概述 25

3.2 内压 26

3.3 屈曲分析 27

3.3.1 概述 27

3.3.2 局部屈曲 27

3.3.3 屈曲传布 29

3.3.4 止屈器 31

3.4 动水作用力(Hydrodynamic Forces) 36

3.5 涡流引起的振荡 52

3.6 管道-土壤稳定性分析 57

3.6.1 下沉和漂浮 58

3.6.2 土壤强度劣化 59

3.7 大土壤运动的影响 60

3.8 海庆凹凸不平的影响 64

3.8.1 低洼引起的应力 65

3.8.2 降起防碍物引起的应力 68

3.9 冲刷和水蚀 73

第四章 安装方法和分析 76

4.1 概述 76

4.2 铺管驳铺管法 76

4.2.1 方法的描述 77

4.2.2 铺管的分析方法 86

4.2.2.1 梁法(小挠度) 88

4.2.2.2 非线性梁法 90

4.2.2.3 自然悬链线法 90

4.2.2.4 加强悬链线法 91

4.2.2.5 有限元法 92

4.2.2.6 厚混凝土涂层管道的铺管分析方法 92

4.2.2.7 动力效应 98

4.3 卷筒-驳铺管法 99

4.4 拖放铺管法 101

4.4.1 组装场地 103

4.4.2 拖行安装的形式 104

4.4.2.1 水面拖行和水面下拖行 104

4.4.2.2 近底拖 107

4.4.2.3 底拖 108

第五章 管道开沟方法 110

5.1 概述 110

5.2 影响埋设要求的因素 111

5.2.1 流体动力效应 111

5.2.2 悬空和障碍物 112

5.2.3 波载荷引起的土壤强度劣化 112

5.2.4 渔业活动 113

5.2.5 抛锚 113

5.3 管子开沟方法 114

5.3.1 喷射法 114

5.3.2 机械开挖法 116

5.3.3 流体化法 116

5.3.4 开沟犁法 117

5.4 技术评价和限制 119

5.4.1 土壤参数 119

5.4.2 水深 120

5.4.3 管子尺寸和重量 121

5.4.4 生产率 123

5.4.5 海况 123

5.4.6 沟的稳定性 123

5.4.7 沟土的排除 123

5.5 概念性评价 124

5.6 开沟条例和经验 126

5.6.1 墨西哥湾(美国) 127

5.6.2 北海 130

5.6.2.1 英国 130

5.6.2.2 挪威 130

5.6.2.3 荷兰 131

5.6.3 日本 132

5.6.4 澳大利亚 133

5.7 对各种规定和经验的评论 133

第六章 管道连接和定位装置 138

6.1 概述 138

6.2 管道连接装置 139

6.2.1 法兰连接法 139

6.2.2 常压焊接 142

6.2.3 高压焊接 142

6.2.4 机械联接器 143

6.2.4.1 Big-Inch水下装置 144

6.2.4.2 Cameron 144

6.2.4.3 Gripper 147

6.2.4.4 Hydro-Tech 147

6.2.5 连接方法的比较 152

6.3 管端定位方法 153

6.3.1 概述 153

6.3.2 起点和终端法 154

6.3.3 直拖法 156

6.3.4 浮力挠度法 157

第七章 海底管道修理方法 161

7.1 概述 161

7.2 修理方法和实践 162

7.2.1 水面焊接 163

7.2.2 高压焊接 164

7.2.3 机械联接器 166

7.2.4 全环管套(卡箍) 170

7.2.5 柔性管修理 170

7.3 机械修理器具的储备计划 171

7.4 各种修理方法的比较 172

7.4.1 技术特性 172

7.4.2 经验 173

7.4.3 气候敏感性 174

7.4.4 设备现有可用性 174

7.4.5 时间和费用 175

第八章 管道竖管 176

8.1 概述 176

8.2 竖管装置 176

8.2.1 法兰联接 177

8.2.2 高压焊接 177

8.2.3 机械联接器 178

8.2.4 水下常压焊接 178

8.2.5 水面焊接 178

8.2.6 J形管法 183

8.2.7 倒J形管法 185

8.2.8 弯靴法 186

8.2.9 “赤脚”竖管 186

8.2.10 各种方法的比较 186

8.2.10.1 技术比较 186

8.2.10.2 经济性 188

8.3 竖管-管道的柔性 189

8.3.1 内压 189

8.3.2 水温 189

8.3.3 内含物温度 189

8.3.4 残余张力 190

8.3.5 土壤摩擦 190

8.3.6 设计选择 190

8.4 北海的典型安装技术 191

8.4.1 Amoco Montrose 191

8.4.2 BNOC Dunlin连接 192

8.4.3 BNOC Thistle 192

8.4.4 Elf/Norge Frigg油田 192

8.4.5 BP Forties油田 193

8.4.6 Mobil Beryl 和Statfjord 193

8.4.7 OXY Piper油田 193

8.4.8 Phillips Ekofisk设施 194

8.4.9 Shell Expro Brent系统 194

参考文献 196

名词索引 200

单位换算 203