海底管线的结构健康监测与损伤诊断研究

海底管线在我国海洋油气资源开发活动中发展迅速,成为海上油气田的生命线.但是,由于环境荷载与灾变效应的联合作用,海底管线全寿命服役的风险远较陆地管线更为恶劣.为了保障海底管线的安全运行,亟需建立我国的海底管线全寿命服役安全管理体系.本文概括介绍了大连理工大学在海底管线结构健康监测与损伤诊断方面取得的研究进展,并对今后的研究方向进行了总结,指出未来仍需在以下方面开展进一步的深入研究:开展足尺寸或大尺寸管线模型实验,揭示海底管线在内压一弯矩一轴力联合作用下的破坏机理与失效模式,提出复杂荷载作用下管线结构的极限承载力计算公式。采用物理模拟与数值仿真相结合的方法,研究悬跨海底管线的涡激振动机理,建立高性能的涡激振动分析模型和数值求解方法。采用室内实验与现场监测相结合的混合试验方法,揭示海底管线材料老化与损伤累积的真实物理机制,提出考虑时间、环境效应的材料本构关系。基于损伤力学理论发展海底管线的精细化数值仿真方法,并且考虑海底管线损伤缺陷的三维效应,提出海底管线多轴疲劳的高效分析算法。研制适合海底环境的,高耐久性、高精度的分布式传感元件与网络,实现海底管线荷载、响应以及损伤演化的实时监测。发展基于监测数据的海底管线实时损伤识别与安全评估的理论和方法,建立海底管线全寿命风险指标体系与多级安全预警系统。
海底油气管线 结构健康监测 损伤诊断 安全管理体系
周晶 冯新 李昕
大连理工大学建设工程学部工程抗震研究所,大连,116023
国内会议
珠海
中文
1143-1151
2012-12-04(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)