《深水海底管道铺设技术》
前言
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
2．3SCR立管安装方法31
2．3．1SCR立管首端安装方法31
2．3．2SCR立管末端安装方法32
2．3．3SCR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
5．2．42000m管道模型试验结果和分析181
5．2．53000m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
6．1．2AUT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
6．1．6A&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
6．3AUT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
6．7A&R绞车258
6．7．1A&R绞车的国内外现状与技术水平258
6．7．2A&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
6．7．4A&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
7．4DP系统295
附录专业词汇英汉对照表296
