基于全尺寸疲劳试验的海洋柔性立管安全可靠性研究

唐猛

中国海洋大学

摘要：

海洋柔性立管是由多层高强度的金属层与聚合物层通过粘结或非粘结的方式组合而成。相对于传统金属管道而言,柔性立管具有易安装、易铺设、挠性大、抗腐蚀等优点,所以在近海石油开采中得到广泛使用,管道的安全可靠性不容忽视。为保持原油开采生产力和避免环境灾难的发生,对于深入了解在动载作用下柔性立管性能响应及量化整个结构破坏程度是十分必要的。本文基于立管全尺寸疲劳试验对海洋柔性管道安全可靠性进行研究,旨在通过柔性立管全尺寸疲劳试验量化管道所受风险因素的影响,从而制定管道风险控制措施、减少立管安全风险,增强管道的安全可靠性。　　考虑到海洋环境的荷载对柔性立管的长期作用,海洋柔性立管的安全缺乏保障。本文通过对柔性立管疲劳试验研究与设计量化管道对实际海况的动态响应性能,对海洋柔性立管的疲劳损伤进行计算评估并进行疲劳寿命的预测。疲劳试验流程包括前期的特定海况数据的收集、根据海况数据试验工况的转化、立管疲劳试验、试验数据的分析、疲劳寿命计算与预测、改进措施、管道实际应用数据反馈。重点研究立管全尺寸疲劳试验的设计与研制、疲劳寿命计算方法并结合Ansys workbench数值模拟软件对立管主要受力层进行有限元分析计算;结合S-N曲线理论对立管疲劳寿命进行可靠性分析;在研究疲劳寿命的基础上制定海洋柔性立管安全可靠性评估流程并根据评估结果制定相应措施。

关键词：全尺寸疲劳试验;海洋柔性立管;可靠性;疲劳寿命

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：管理科学与工程

导师姓名：赵林

学位年度：2014

语种：中文

分类号：TE952;TE973.92

页数：82

在线出版日期：2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）