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基于船舶应急抛锚的海底管道埋深及保护研究
| 论文题名： | 基于船舶应急抛锚的海底管道埋深及保护研究 |
| 关键词： | 船舶应急抛锚;海底管道;埋深;管线保护;抛石保护 |
| 摘要： | 进入二十一世纪以来，石油天然气等能源短缺的问题和急速发展的现代社会经济之间的矛盾显得越发突出。2012年中国原油对外依存度达到57.9％，天然气对外依存度达到30％。作为重要的能源矿产和战略性资源油气资源直接关系到国家的能源供给和经济发展。因此，国家对石油及天然气的开采给予了极大的重视，近海石油及天然气工业得到了迅速的发展，海底管道在近海石油及天然气的开采运营中得到了广泛的应用。 然而，随着海上运输作业的日益频繁，海底管道的安全运营问题也日益突出，纵观国内外近几年发生的多起海管、海缆受损事故，其中绝大部分是由于船舶应急抛锚造成的。应急抛锚作业可能会对海底管道造成一定的破坏，导致海底管道发生泄漏，泄漏事故将会造成严重的危害，有些后果甚至是灾难性的。 本文通过阅读大量有关于抛锚作业对海底管影响的文献，加之对《西气东输二线海底管道埋深及保护》项目的调研考察，在国内外现有成果的基础上，开展了以下几个方面的探讨和研究: (1)船舶应急抛锚对海底管道的损害分析。 通过建立海底管道水域船舶失控漂移模型，研究船舶失控后在船舶偏航，风，流的共同作用下偏移的总距离，以此来判断船舶失控后能否给海底管道带来危险。 (2)应急抛锚时，锚入底时的速度和贯入海底深度研究 对锚下落过程中锚链拉力（锚链和锚链孔之间的摩擦力）、浮力、水阻力、土壤阻力等进行全程力学分析，建立垂直抛锚的锚运动模型，并在此基础上建立锚贯入海底深度的计算模型。 (3)在拖锚航行的情况下，锚在海底底质中的啮入深度分析 对船舶拖锚过程中，在泥土中的受力和运动过程进行理论分析，构建锚在海底中的运动轨迹数学模型，并根据该模型对船舶拖锚航行过程中的啮土深度进行计算分析。从而确定管道的最小埋深，构建“节约型管道”。 (4)海底管道保护方法探究 基于对管线保护的研究，考虑采用抛石保护的方式，从能量的角度，采用理论分析的方法，研究堆石对船锚冲击的缓冲作用和保护能力。从而确定所需要堆石层的最小厚度，将管道保护成本降低，构建“节约型管道”。 |
| 作者： | 张磊 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 甘浪雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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