海洋工程装备与技术

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  • 非黏接性柔性软管抗外压能力研究

    刘栋杰;宋平娜;孙大林;徐朋朋;李高;

    非黏接性柔性软管(以下简称软管)是指应用于海洋中的介质输送管道,由不同的功能层组成。在运行中,骨架层为主要的抗外压层,保守的分析方法是只考虑骨架层单层抗外压的能力,但是大量研究表明:抗压铠装层对于骨架层的支撑作用可以大大提高骨架层的抗外压能力。本文通过理论分析与试验研究对比,进一步优化了软管抗外压能力的计算方法,进而可以优化软管的结构,减轻软管的重量,提高深水立管应用的可行性和经济性。

    2019年04期 v.6;No.31 615-618页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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  • 海洋软管抗疲劳性能分析方法研究

    宋平娜;刘栋杰;

    海洋动态软管的一个关键性能就是抗疲劳性能,由于动态软管结构的复杂性,各层的性能都可能影响到整个软管的抗疲劳性能,本文给出了动态软管的疲劳分析方法,并以一个实例进行说明。

    2019年04期 v.6;No.31 619-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 2266K]
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  • 砂沉积模拟工况下深水油气管道腐蚀行为及缓蚀剂评价研究

    王赟;向婉倩;王贝;张雷;李清平;姚海元;路民旭;

    采用腐蚀浸泡和电化学方法研究了砂在腐蚀模拟介质中对X65管线钢的腐蚀行为影响及缓蚀剂ZDE的缓蚀性能。实验结果表明,砂沉积使得X65钢在腐蚀模拟介质中的腐蚀速率增加,腐蚀加重。ZDE属于一种混合型缓蚀剂,在模拟盐溶液中对X65钢的腐蚀表现出了一定的阻碍作用。在60℃,ZDE加注浓度为0.15g/L时,无砂工况的缓蚀效率达83.52%;而试样被表面砂覆盖后,缓蚀剂有效作用浓度下降,缓蚀效率降低。缓蚀剂ZDE加入后,其作用于碳钢表面,形成一层保护膜,使得金属/溶液界面处的电荷转移电阻增加,腐蚀反应的发生需要克服较大的阻力,进而抑制了阴阳极腐蚀反应的进行。

    2019年04期 v.6;No.31 625-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 3181K]
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  • 空气-水两相管流中节流法控制不稳定流型压差波动特性实验研究

    吴全红;赵向远;常英杰;徐强;郭烈锦;

    实验研究了集输-立管系统空气-水两相流动,针对流动中遇到的不稳定流型进行了节流控制,研究了节流阀开度对严重段塞流、震荡流型和不规则流型等三种不稳定流型的消除过程及效果。为能进一步揭示节流阀开度对流动的影响特性,本文统计了各工况条件下立管压差波动幅值的节流过程值,研究对比了对应不同气速或液速的立管压差波动幅值随节流阀开度的变化规律。结果表明,随着阀门开度的减小,节流阀压降增大,立管压差波动幅值和周期均逐渐减小;当阀门开度减小到一定程度时,均能使系统不稳定流动消除。

    2019年04期 v.6;No.31 632-638页 [查看摘要][在线阅读][下载 3691K]
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  • 纳米降凝剂对含蜡油蜡沉积规律的影响研究

    黄辉荣;宫敬;王玮;王传硕;丁艳芬;张猛;吴海浩;姚海元;李清平;

    在深水高压、低温的恶劣环境条件下,油气管道极易发生蜡等重组分的固相沉积问题,由此引发的管道堵塞等严重威胁着输送管线的运行安全,已成为海上油气开发关注的重点问题。针对此问题,本文采用冷指实验装置,探究了纳米降凝剂对含蜡模拟油蜡沉积的影响,获得了加剂前后沉积物质量及碳数分布随时间的变化规律。在此基础上,借助环道实验装置,研究了管流条件下纳米降凝剂对含蜡模拟油蜡沉积的抑制性能,揭示了流体流速、沉积时间以及纳米降凝剂浓度对沉积层厚度的影响规律。冷指实验结果发现,纳米降凝剂的加入会使得沉积物质量减少,沉积物中重组分碳数质量分数增加;环路实验结果表明,加入纳米降凝剂的含蜡模拟油体系沉积层厚度显著减小。该研究为今后开展深水含蜡原油管道加剂改性输送奠定了基础。

    2019年04期 v.6;No.31 639-646页 [查看摘要][在线阅读][下载 5484K]
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  • 控压钻井系统在浮式钻井平台的集成分析

    肖凯文;

    控压钻井技术利用封闭的压力循环系统,通过在一定的钻井液密度下控制井口回压使井底压力保持相对稳定,可以有效解决海洋钻井中窄密度窗口问题,减少非生产时间。本文介绍了海洋井底恒压控压钻井技术原理,该技术是在陆地得到大力发展之后再应用到海上,为了适应海上作业和突破钻井平台空间的限制,要将用于海上的控压钻井系统进行适当的"海洋化"改造,以提高整个系统在海洋使用环境中的安全性;分析了控压钻井系统的关键装备,包括MPD隔水管、缓冲管汇、MPD节流管汇及其控制系统等。结合海洋环境的特殊要求,从控压钻井装备与钻井平台设备的接口界面、配管要求等方面,分析了控压钻井系统在浮式钻井平台集成的关键技术,为控压钻井系统集成提供指导。

    2019年04期 v.6;No.31 647-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 2608K]
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  • 基于Python的海洋浮式平台升沉运动回归与预测

    陆敏;高立阳;

    本文采用两种不同的回归方法对海上平台的升沉运动进行了预测。在新变量E的基础上进行局部加权线性回归,在初始数据的基础上进行多元线性回归分析。本文利用两种不同的回归方法,根据不同波高和波周期的数据给出了倾斜角度。与后一种方法相比,前者误差较小,更适合于该问题。

    2019年04期 v.6;No.31 654-657页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 基于Python的平台实测横摇数据时频分析

    李龙祥;于松辰;王红;

    本文利用快速傅里叶变换(FFT)方法,将我国某海域平台的实测横摇数据转换为频域数据。本文采用连续三天的横摇运动数据进行频域分析,并考虑了波、流和风在时域的影响。结果表明,风速对波高和波周期有较大影响。随着风速减小,波高减小,波周期也减小。该平台的横摇角度介于-0.015°和0.015°之间。横摇运动的主要频率在0.025~0.035Hz和0.1~0.135Hz之间。结合以上内容,风、浪、流对平台的横摇运动影响较大。当风和流的速度以及波浪幅值增大时,平台的横摇运动也随之增大。

    2019年04期 v.6;No.31 658-661页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
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  • 海洋非黏结柔性软管压溃试验方法研究

    孙大林;刘栋杰;宋平娜;徐朋朋;李高;

    非黏接性柔性软管(以下简称软管)是指应用于海洋中的介质输送管道,由不同的功能层组成,抗外压性能(海水压力)是软管的一项重要指标。设计完成后,需要对软管的抗外压性能进行验证比对,以确认设计和生产的准确性和保守性,如何准确得到软管的真实抗外压性能是至关重要的。本文通过试验比对,验证了API 17B中提到的两种试验方法,确认了最终的试验方法,提高了试验数据的准确性。

    2019年04期 v.6;No.31 662-666页 [查看摘要][在线阅读][下载 3560K]
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  • 海洋复合软管铠装层材料腐蚀试验产物CO探究

    刘军;王长学;刘栋杰;宋平娜;

    依据API SPEC 17J标准要求对铠装层材料进行了温度55℃、气体总压1.7MPa(1.44CO_2+0.26N_2)、周期168h蒸馏水腐蚀试验,在试验结束后泄压时发现CO含量超过1 000ppm~([1])。由于环境中CO的浓度超过100ppm(100×10~(-6))时,人体就会产生头晕、乏力等不适感;随着CO浓度的增加,会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状;当CO浓度超过600ppm时,短期内会引起窒息死亡。因此本文的目的是希望通过压力、温度、气体和腐蚀介质等不同条件下的变化,分析得出腐蚀试验中产物CO的生成影响因素。

    2019年04期 v.6;No.31 667-670页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
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  • 软管环形域空隙率对铠装层金属腐蚀行为的影响研究

    王长学;刘军;李兰;宋平娜;

    海洋挠性软管是一种用于水下油气水的集输的多层复合管道。其内层与外层聚合物材料之间的区域被称为环形域,处于环形域内的铠装层金属材料通常为碳钢。内管输送介质中水蒸气、CO_2等腐蚀介质会渗透至环形域内造成金属材料的腐蚀。管道在设计阶段需要对管道进行腐蚀性能评价,以验证材料在整个寿命周期末端的承载能力仍满足管体设计要求~([1])。根据ASTM G111标准~([2]),常规的腐蚀试验需要考虑温度、压力、试验介质、pH值等,由于软管环形域空间极低的孔隙率,在有限腐蚀介质中存在大量的金属材料,所以常规的试验方法不能真实地反应软管环形域条件下的腐蚀情况。本文目的在于探究海洋挠性管道环形域金属材料的评价方法以及研究铠装层金属材料的腐蚀行为,并分析材料的腐蚀趋势。

    2019年04期 v.6;No.31 671-675页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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  • 《海洋工程装备与技术》征稿启事

    <正>《海洋工程装备与技术》是由上海交通大学主管、上海交通大学出版社主办的综合性学术刊物(CN31-2088/P)。本刊以介绍我国海洋工程装备方面的研究、设计、实验、生产、使用和管理等方面的成果以及学术动态为宗旨。一、征稿范围《海洋工程装备与技术》重点征集以下领域的论文:1.海洋油气勘探开发技术与装备;2.海洋资源开发利用技术与装备;3.海洋工程装备制造材料与设计技术;4.海洋环境监测等自动化技术与关键装备;5.海洋柔性管道设计、测试和应用;6.深水油气田开发工程技术。

    2019年04期 v.6;No.31 676页 [查看摘要][在线阅读][下载 43K]
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