基于溢油风险评价的海底管道设计优化研究

发布时间：2024-02-15 07:10

　　海底管道在服役期间通常承受海底复杂环境的载荷作用,一旦管道泄漏,溢油迁移规律难以及时掌握,易引发海洋生态环境和岸线污染。因此,在海底管道设计中需要充分考虑海底管道的可靠性,但势必会增加额外的管道建设费用。基于此,如何在保证海底管道运行可靠的前提下提高其经济性是目前亟待解决的问题。本文提出了一种基于溢油风险评价的海底管道设计优化方法,旨在得出经济性最优的管道设计方案。首先建立海底管道溢油风险评价模型,将溢油量、溢油位置、油品物性、海况条件和管理与应急五个因素作为评价指标。之后假设海底管道泄漏造成海洋溢油,进行风险评价。通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法获取泄漏位置及泄漏量随机值,代入建立的管道瞬态水力模型求解准确的泄漏位置及泄漏量。基于已知泄漏量和管道周边环境,求解海底管道溢油风险评价模型,得出事故风险等级。最后建立海底管道设计优化模型,以管道建设和运行成本费用最低为目标函数,以内径、壁厚、保温层厚度、起点温度和压力作为决策变量,对管道水热力和结构进行可靠性分析,并寻求较为合适的优化算法完成该模型求解。通过算例应用看出,海底管道泄漏造成的溢油污染等级为重度污染,因此在管道设计中需要降...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4.1海底管道设计参数示意图

第4章海底管道设计优化第4章海底管道设计优化方法简介海底管道在设计过程中，管道规格选型和水热力参数的确定是两项重要内容规格的设计指管径和壁厚选定问题。管道水热力参数的确定主要包括：管、输送流体物性、起终点压力和温度、管道的加热保温方式、保温材料和选取等。其中，管道终点....

图5.2全年海域风玫瑰图

第5章算例求解及分析敏感区域，一个为向西偏北（NW）7km的海洋特别保护区ENE）5km处的贝类增殖区。动力条件平均风玫瑰如图5.2所示。主导风向为NE，占到17%左右S，分别占14%和13%左右，而在WN方向基本为静风，偏展示了在不同风向上的年均风速分....

图5.3全年表层海流玫瑰图

图5.3全年表层海流玫瑰图Fig.5.3Rosediagramofannualsurfacecurrent长度15.3km的油-气-水多相流海底管道，选用API5L设，其具体设计走向如图5.4所示。中心平台原钻采出，初始温度为18℃。输送至陆上终端....

图5.4海底管道设计走向Fig.5.4Designrouteofsubseapipeline

图5.3全年表层海流玫瑰图Fig.5.3Rosediagramofannualsurfacecurrent道参数对象为长度15.3km的油-气-水多相流海底管道，选用API5LX60埋地铺设，其具体设计走向如图5.4所示。中心平台原钻采出的流.6M....

本文编号：3899430