安全技术及工程论文：海底管道 数字载荷 管土耦合模型 未确知测度 完整性数字化管理 安全预警

安全技术及工程论文：海底管道结构完整性数字化管理技术研究【中文摘要】随着我国海洋油气资源开发力度不断加大,越来越多的海底管道投入使用。海底管道所处环境复杂恶劣,存在发生重大危险的可能性,一旦发生灾害事故,不仅影响正常生产运输、污染海洋环境,还将给国民生活和国家经济带来巨大损失。因此,研究海底管道安全保障技术具有重要意义。本文主要针对海洋油气输送的安全需求,以海底管道为研究对象,结合高等学校博士学科点专项科研基金项目“海底管道虚拟安全系统及其工程应用研究”和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“南海深水油气开采风险控制技术应用基础研究”,开展海底管道结构完整性数字化管理技术研究。借鉴国内外管道完整性管理的研究成果,结合GIS、计算机网络与虚拟现实等数字化技术,从数据层、逻辑层与应用层三个层面建立海底管道完整性数字化管理体系框架。基于有限元分析方法,利用ANSYS建立海底管跨环境载荷数字化模型和结构管土耦合模型,开展管跨涡激振动动力响应与参数敏感性分析,并进行疲劳损伤计算,研究结果表明,长管跨、小管径和小壁厚的管道结构在软质土壤、大流速作用下更容易发生涡激共振。运用未确知测度理论和信息熵原理构造海底管道安全评价指标未确知测度模型,根据置信度识别准则确定管道安全级别,并用.【英文摘要】More and more submarine pipelines are put into use with the advance of offshore oil and gas resources development. In poor working environment, there are many possibilities to accidents with submarine pipeline, which can cause serious damage. Submarine pipeline is a key equipment for transporting offshore oil and gas. Its significant to study safety technology for submarine pipeline. This dissertation mainly focuses on the need of offshore oil and gas transportation, with submarine pipeline as research obj.【关键词】海底管道 数字载荷 管土耦合模型 未确知测度 完整性数字化管理 安全预警【英文关键词】submarine pipeline digital load pipe-soil coupling unascertained measure digital integrity management safety warning【目录】海底管道结构完整性数字化管理技术研究摘要4-5Abstract5-6第1章 绪论9-161.1 课题背景及研究意义91.2 国内外研究现状9-131.3 研究内容与技术路线13-16第2章 海底管道完整性数字化管理体系框架16-282.1 管道完整性管理的框架与流程16-182.2 海底管道完整性管理体系18-252.3 海底管道完整性数字化管理体系25-272.4 本章小结27-28第3章 海底管跨结构和载荷数字化模型研究28-413.1 海底管道载荷数字化模型28-303.2 海底管跨结构数字化模型30-333.3 管跨涡激振动敏感性分析及疲劳寿命计算33-403.4 本章小结40-41第4章 海底管道未确知安全评价41-554.1 未确知安全评价理论41-434.2 海底管道未确知评价流程434.3 海底管道未确知评价指标体系43-454.4 海底管道未确知评价模型45-494.5 海底管道安全级别确定49-504.6 应用实例50-544.7 本章小结54-55第5章 海底管道完整性数字化管理软件开发55-705.1 软件的层次结构与工作流程55-565.2 软件数据库设计56-585.3 软件的功能设计58-675.4 软件应用实例67-695.5 本章小结69-70第6章 海底管道数字化安全预警70-886.1 海底管道安全预警技术70-726.2 海底管道安全预警模型72-826.3 海底管道数字化预警82-866.4 本章小结86-88第7章 结论与展望88-917.1 主要研究结论88-897.2 主要创新点897.3 今后研究展望89-91参考文献91-95攻读硕士学位期间取得的学术成果95-96致谢96