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第1章 深水工程开发模式 1

1.1 国内外深水工程开发模式 1

1.1.1 国外深水工程开发模式 1

1.1.2 国内开发模式推荐 2

1.2 开发设施简介 3

1.2.1 深水平台 3

1.2.2 水下设施 10

1.2.3 深水立管 11

1.2.4 深水工程开发模式的影响因素 13

1.3 参考文献 15

第2章 深水海底管道铺设 16

2.1 概述 16

2.1.1 海底管道及立管的发展现状 16

2.1.2 海底管道施工方法综述 17

2.1.3 深水海底管道铺设相关标准规范 21

2.1.4 深水铺管主要装备及机具 23

2.2 深水海底管道铺设方法 24

2.2.1 确定项目总体情况 24

2.2.2 工程船舶及机具 24

2.2.3 铺设前期准备 26

2.2.4 起始铺设 27

2.2.5 正常铺设 29

2.2.6 终止铺设 30

2.2.7 弃管和回收 30

2.3 SCR立管安装方法 31

2.3.1 SCR立管首端安装方法 31

2.3.2 SCR立管末端安装方法 32

2.3.3 SCR立管安装工程实例 37

2.4 深水海底管道S形铺设监测技术 40

2.4.1 海底管道铺设基本过程检测 40

2.4.2 深海铺管水下勘测和定位技术 44

2.5 深水立管安装监测技术 56

2.5.1 立管失效 56

2.5.2 监测原理 57

2.5.3 监测对象及监测方法 58

2.5.4 监测设备 60

2.6 参考文献 62

第3章 深水海底管道回接技术 66

3.1 概述 66

3.2 深水海底管道回接位置精确测量方法 66

3.2.1 拉绳智能测量方法 66

3.2.2 水声测量方法 67

3.3 深水海底管道回接方法 69

3.3.1 跨接管回接 72

3.3.2 拉入式回接 75

3.3.3 垂直定位和水平回接 76

3.3.4 回接工艺比较 77

3.4 参考文献 78

第4章 深水铺管计算分析方法 79

4.1 概述 79

4.1.1 线性梁法 79

4.1.2 差分法 81

4.1.3 悬链线法 84

4.1.4 非线性有限元法 98

4.2 深水海底管道铺设计算 102

4.2.1 深水铺管荷载 102

4.2.2 起始铺设计算 108

4.2.3 正常铺设计算 110

4.2.4 弃管和回收计算 111

4.2.5 立管安装计算 113

4.2.6 深水铺管计算实例 117

4.3 深水海底管道弹塑性屈曲分析 124

4.3.1 海底管道的屈曲问题 124

4.3.2 管道材料与荷载 125

4.3.3 薄壁管道弹性应力分析 127

4.3.4 厚壁管道弹性应力分析 133

4.3.5 管道防止屈曲的极限条件 141

4.3.6 管道弹塑性应力分析 156

4.4 参考文献 169

第5章 深水海底管道铺设试验技术 173

5.1 概述 173

5.2 深水海底管道铺设系统模型试验方法 173

5.2.1 离散模型试验方法的提出 174

5.2.2 离散管道力学模型动态应力分析与计算 174

5.2.3 试验方案 180

5.2.4 2000m管道模型试验结果和分析 181

5.2.5 3000m离散管道模型试验结果和分析 183

5.2.6 结论 183

5.3 立管提升设备模型试验 183

5.3.1 试验目的 185

5.3.2 试验理论基础 185

5.3.3 边界条件推导 187

5.3.4 试验设备及组装 189

5.3.5 模拟立管安装过程 191

5.3.6 试验测量参数 193

5.3.7 试验工况 193

5.3.8 试验步骤 194

5.3.9 数据结果分析 194

5.4 深水托管架模型试验方法 198

5.4.1 试验目的 198

5.4.2 试验原理 198

5.4.3 模型制作 200

5.4.4 环境荷载模拟 200

5.4.5 试验测量 201

5.4.6 试验类型 202

5.4.7 结论 203

5.5 深水管道回接试验方法 205

5.5.1 管道法兰连接机具简介 205

5.5.2 试验系统组成及试验设备 206

5.5.3 试验步骤 207

5.5.4 试验过程 208

5.5.5 试验结果 210

5.5.6 结论 210

5.6 参考文献 211

第6章 深水海底管道铺设主要设备 213

6.1 当前世界深水海底管道铺设装备 213

6.1.1 管道自动焊接设备 214

6.1.2 AUT检验设备 214

6.1.3 管道输送系统 215

6.1.4 张紧器 215

6.1.5 深水托管架 216

6.1.6 A＆R绞车 216

6.1.7 深水海底管道回接机具 217

6.1.8 海底管道回接位置精确测量设备 217

6.2 管道自动焊接设备 217

6.2.1 海底管线铺设焊接技术概述 217

6.2.2 海底管线S形铺设焊接工艺与设备 218

6.2.3 海底管线J形铺设焊接工艺与设备 221

6.2.4 钛合金海洋立管焊接工艺与设备 223

6.3 AUT检验设备 224

6.3.1 相控阵AUT检验原理 225

6.3.2 管道环焊缝AUT设备 230

6.4 管道输送系统 235

6.4.1 概述 235

6.4.2 国外铺管船管道输送系统集成技术的现状 235

6.4.3 国内铺管船管道输送系统集成技术 237

6.5 海洋铺管船用张紧器 242

6.5.1 张紧器国内外发展现状和技术水平 242

6.5.2 张紧器系统组成和工作原理 243

6.5.3 张紧器总体设计方案 244

6.6 深水铺管托管架 254

6.6.1 概述 254

6.6.2 托管架功能及类型 254

6.6.3 托管架主要部件及功能 255

6.6.4 托管架操作注意事项 257

6.7 A＆R绞车 258

6.7.1 A＆R绞车的国内外现状与技术水平 258

6.7.2 A＆R绞车的系统组成与工作原理 259

6.7.3 双滚筒绞车和储缆绞车的结构设计 260

6.7.4 A＆R绞车的维护、操作与应急 263

6.8 深水海底管道回接机具 264

6.8.1 管道对接机具 264

6.8.2 螺栓连接机具 268

6.8.3 液压卡爪式连接机具 273

6.8.4 软管连接机具 276

6.8.5 水下机械手 278

6.9 深水海底管道回接位置精确测量设备 282

6.9.1 系统组成 282

6.9.2 作业流程 283

6.9.3 设备结构组成 284

6.9.4 控制系统 286

6.9.5 海底管道位姿监测界面 287

6.10 参考文献 289

第7章 深水铺管起重船“海洋石油201”简介 292

7.1 概述 292

7.2 铺管作业线系统 293

7.2.1 主作业线 293

7.2.2 双节点预制线 294

7.3 重型海洋起重机 294

7.4 DP系统 295

附录 专业词汇英汉对照表 296