浅海工程设计培训资料
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大口径薄壁管道浅海敷设施工工法一、前言大口径薄壁管道浅海敷设施工工法是一种用于在浅海埋设大口径薄壁管道的工艺方法。
在海洋工程中,薄壁管道的敷设是重要的一环,而大口径薄壁管道的浅海敷设更是具有一定难度和挑战性。
本篇文章将全面介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等内容。
二、工法特点大口径薄壁管道浅海敷设施工工法的特点主要表现在以下几个方面:1. 适用范围广:能够适应各种土壤条件和水深环境。
2. 敷设速度快:相比传统的敷设方法,能够提高施工效率,节约时间。
3. 技术难度大:由于大口径薄壁管道的特殊性,施工难度较大,需要采取一系列专门的技术措施。
4. 结构稳定性好:经过专业设计和实施,能确保敷设的薄壁管道具有较好的结构稳定性和安全性。
三、适应范围大口径薄壁管道浅海敷设施工工法适用于以下范围:1. 浅海埋设:主要用于水深在30米以下的浅海区域。
2. 大口径管道:能够应用于直径在500mm以上的大口径薄壁管道。
3. 各种土壤条件:能够适应各种不同的土壤条件,包括沙质土、淤泥等。
四、工艺原理大口径薄壁管道浅海敷设施工工法的工艺原理主要是通过合理的施工工法和技术措施,将大口径薄壁管道准确、稳定地敷设在海床上。
具体工艺原理如下:1. 地质勘察:对敷设区域的地质情况进行详细的勘察,确定地质条件,包括土壤类型、厚度和稳定性等。
2. 敷设方案设计:根据勘察结果和管道的特点,设计出合理的敷设方案,包括敷设路线、埋深等。
3. 海床准备:通过挖沟、清淤等工艺,将敷设区域的海床准备好,确保平整、无杂物。
4. 安装管道:采用适当的装置和机具设备,将管道铺设在事先准备好的海床上,并确保管道的水平度和位置准确。
5. 固定封闭:通过采用合适的固定材料和方法,对管道进行封闭和固定,以保证其稳定性和安全性。
6. 温度控制:在敷设过程中,需要对管道的温度进行控制,以避免因温度变化而导致管道变形或破坏。
1.设计规范和标准设计遵循的规范,应根据业主(或设计委托者)的要求,目前国际上最通用的是挪威船级社的“海底管线系统规范”1981版。
在我国海域铺设海底管线,尚应遵守中国船检局(2C)制订的“海底管道系统安全规则”。
DnV-OS-F101 “S ubmarine Pipeline Systems,January 2000“(Reprint with amendments and corrections as ofJanuary 2003)DnV RP E305 "On-bottom Stability Design of SubmarinePipelines,1988"ASME B31.4 "Pipeline Transportation Systems for LiquidHydrocarbons and other Liquids, 1998"ASME B31.8 "Gas Transportation and Distribution PipingSystems , 2003"API SPEC 5L "Specification for Line Pipe, 2004"API RP 1110 "Pressure Testing of Liquid Petroleum Pipelines,1997"API 1104 "Standard for Welding of Pipeline and RelatedFacilities, 1999"API RP 2X Ultrasonic and Magnetic Examination of OffshoreStructure Fabrication and Guidelines forQualification of Technicians, 1996 ASTM A 370 Testing Methods and Definitions for MechanicalTesting of Steel Products, 1997ASTM A320 Standard Specification for Alloy/Steel andStainless Steel Bolting Materials forLow-Temperature Service, 2004ASTM E92 Test Method for Vickers Hardness of MetallicMaterials, 1997.ISO 9000 Quality SystemsANSI/ASNT-1505-95 "Standard for Qualification and Certification ofNon-Destructive Testing Personnel, 1995" Japanese Standard "Standard for Petroleum Pipeline, 1974"《铺设海底电缆管道管理规定》中华人民共和国国务院颁发,19892. 海底管道和立管一般设计程序设计数据准备气象/海象数据 水深/土壤资料 机械数据 有关结构数据确定设计参数/方法(设计基础规格书)报业主批准线路选择 管线设计 立管设计/膨胀弯 立管/登陆位置 使用期 管线线路选定 安装期可否接受可 确定壁厚和钢材级别确定壁厚和钢材级别防腐和阳极 保护设计附属件/详细设计 附属件/详细设计3.设计参数和基本数据的确定①环境数据(应由业主提供)●气象/海象数据A.在大气和海水中的温度(表、中、底层)B.湿度C.海水密度D.水深和潮位E.风、波浪、流F.地震G.附着海生物●沿计划线路的等深线图●地质资料A.地形、地貌图B.海底纵剖面资料C.钻孔土样和室内试验结果②所需机械数据工艺专业管径、输送流体压力(内压)、温度、密度防腐专业:内腐蚀余量、防腐层厚度等③其它数据总体/结构专业:立管位置、导管架位移等4.设计界面(1)平台之间一般在立管8º弯头以上,飞溅区以上,由总体配管、海管专业协商(2)上岸管线a.平台处同<1>b.登陆点要选择避开强流和不利地形的位置。
海上工程平台建设方案设计一、引言海上工程平台是指建设在海洋中,为了开展海洋资源开发、海洋科学研究和军事防御等目的而建造的工程设施。
随着对海洋资源的不断开发和利用,海上工程平台的建设也越来越重要。
本文将探讨海上工程平台的建设方案设计,旨在为未来海上工程平台的建设提供参考。
二、海上工程平台的基本概念海上工程平台是指在海洋中建设的用于海洋资源开发、科学研究、军事防御等目的的工程设施。
海上工程平台主要包括海上油田开发平台、海上风电场平台、海洋科学研究平台和海军舰船等。
海上工程平台的建设需要克服海洋环境的复杂性和恶劣性,因此设计方案的制定必须考虑到海洋环境的特点。
三、海上工程平台的建设目标海上工程平台的建设目标是为了实现海洋资源的可持续开发和利用、保护海洋环境、促进海洋科学研究和提高海洋安全防御能力。
因此,海上工程平台的建设方案设计应该符合这些目标的要求,既要满足经济效益,又要注重环境保护和安全防御。
四、海上工程平台的建设方案设计原则1.综合考虑海洋环境特点,科学选择建设地点和建设方式;2.在保障安全的前提下,最大限度地提高海上工程平台的生产效率和经济效益;3.充分考虑海洋生态环境的保护要求,采取有效的环境保护措施;4.充分保障海上工程平台的安全可靠性,提高其抗风浪、抗冲击等恶劣海洋环境条件下的安全性。
五、海上工程平台的建设方案设计内容1.建设地点选择建设地点的选择是海上工程平台建设的首要任务。
要综合考虑地理、水文、气象等海洋环境条件,选择适宜的建设地点。
同时,还要考虑社会、经济等因素的影响,尽量避免对当地环境和社会影响过大。
2.建设方式选择海上工程平台的建设方式包括建筑式平台、浮式平台和半潜式平台三种。
建筑式平台适用于浅海水域,建造成本低,但受海况限制大;浮式平台适用于深海水域,可以大规模生产,但是建设和维护成本高;半潜式平台适用于中等深度的海域,建设成本适中。
因此,在选择建设方式时需要根据具体的海洋环境条件来进行综合考虑。
海洋工程设计基础知识1. 引言海洋工程设计是一门涵盖海洋科学、工程技术和环境保护等多领域知识的学科。
它关注的是如何在海洋环境中设计和建造工程设施,以满足人类的需求。
本文将介绍海洋工程设计的基础知识,包括海洋环境、海洋工程设计的步骤以及相关技术和方法。
2. 海洋环境海洋环境是指海洋中的各种自然条件和特征,包括水深、海流、浪高、海底地形等。
了解海洋环境对于海洋工程设计至关重要,因为不同的海洋环境条件会对工程设施的设计和建造产生不同的影响。
2.1 水深水深是指海洋中某一点到海底的垂直距离。
水深的测量可以通过声纳等技术来完成。
在海洋工程设计中,水深的大小对于确定工程设施的稳定性、航行路径的选择等都有重要的影响。
2.2 海流海流是指海洋中水流的运动。
海流的流向和流速对于海洋工程的设计和施工都有重要的影响。
海流的大小和方向可以通过浮标观测、船舶测流等方法进行测量。
2.3 浪高浪高是指波浪的高度。
浪高的大小和频率对于海洋工程的设计和施工都有重要的影响。
浪高的测量可以通过浮标观测、雷达、激光等方法进行。
2.4 海底地形海底地形是指海洋底部的地形和地貌特征。
了解海底地形对于海洋工程的设计和布设很重要,因为海底地形的变化会对工程设施的选择和布设产生影响。
海底地形可以通过声纳、激光等技术进行测量。
3. 海洋工程设计的步骤海洋工程设计是一个复杂的过程,通常包括以下步骤:3.1 需求分析在海洋工程设计之前,需要先明确设计的目标和需求。
这包括对工程设施的功能、性能要求等进行分析和界定。
3.2 环境评估在进行海洋工程设计之前,需要先进行环境评估,了解海洋环境的特征和条件,以便确定工程设施的设计参数和限制条件。
3.3 方案设计根据需求和环境评估的结果,进行海洋工程的方案设计。
这包括选择适当的工程设施类型、确定工程设施的主要参数等。
3.4 详细设计在方案设计确定后,进行海洋工程的详细设计。
这包括绘制设计图纸、计算工程设施的结构和力学参数等。
海洋工程海底管道设计方案一、引言海洋工程是一门复杂的工程学科,涉及到海洋资源开发、海洋环境保护、海洋能源利用等多个领域。
在海洋工程中,海底管道是一种非常重要的设施,它广泛应用于海洋石油、天然气、海水淡化等领域,是海洋工程中的重要组成部分。
本文将针对海洋工程海底管道设计方案进行探讨,包括海底管道的设计原则、材料选择、施工方法等内容,旨在为海洋工程从业者提供一些参考。
二、海底管道设计原则1. 结构强度:海底管道需要能够承受海床波浪、洋流等因素的影响,因此在设计时需要考虑其结构强度。
一般来说,海底管道的结构强度取决于管道本身的材料和设计厚度,以及管道支撑设施的设置。
2. 腐蚀防护:海底管道长期处于海水环境之中,易受腐蚀和海洋生物附着的影响。
因此在设计时需要考虑腐蚀防护措施,可以选择适合海水环境的防腐蚀材料,或者在管道表面涂覆防腐蚀涂层。
3. 流体输送:海底管道通常用于液体或气体的输送,因此在设计时需要考虑管道的流体输送性能,包括管道内径、壁厚、流速、阻力、压降等参数。
4. 环境影响评估:海底管道的敷设和使用会对海洋生态环境产生一定影响,因此在设计时需要进行环境影响评估,并采取相应的环境保护措施,减少对海洋生态环境的影响。
5. 施工可行性:海底管道的敷设和维护需要考虑到海洋环境的复杂性,因此在设计时需要充分考虑到施工可行性,选择合适的施工方法和设备。
三、海底管道材料选择海底管道的材料选择直接影响到管道的使用寿命和安全性。
一般来说,海底管道的材料可以分为金属材料和非金属材料两大类。
1. 金属材料:包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
碳钢是海底管道的常用材料,主要用于海水淡化管道和天然气输送管道。
不锈钢具有良好的抗腐蚀性能,适合用于海洋环境中;铝合金轻便耐锈蚀,在一定范围内也是海底管道的不错选项。
2. 非金属材料:包括聚乙烯、玻璃钢、聚氯乙烯等。
聚乙烯是一种常用的海底管道材料,具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能,适合海水淡化和海底污水排放;玻璃钢具有较好的机械性能和抗腐蚀性能,适合用于海洋环境中。
1.海洋如何划分?是依据什么划分的?答:海洋可划分为洋(大洋)、海、海湾及海峡。
洋是海洋的主要组成部分,海与海湾、海峡是海洋的附属组成部分。
划分依据是各自的海洋要素特点、海底地貌及形态特征。
2.我国近海海洋资源有哪些?答:我国近海及其管辖海域的海洋资源丰富,包括①在近海岸和浅海大陆架上的石油资源;②在近海岸和浅海大陆架上的天然气;③高产量的海盐;④海洋生物资源;⑤拥有多金属结核矿区等。
3.风载荷是海洋工程结构物的重要设计控制载荷,对结构物进行抗风设计是结构安全的重要保证。
请以船舶为例说明。
答:风是大气显示能量的一种方式,风速越大,其作用越强。
对船舶来说,风的作用会使它发生横摇和纵倾,过大的风倾力矩将会使船舶失去稳性而翻沉。
有些细长结构如桅杆等在强风风力的直接作用下会发生较大变形和大幅度振动,甚至失稳断裂而遭到破坏。
此外,海洋在风的作用下还会产生海浪和海流,两者也是造成船舶破坏的的主要载荷,设计中必须考虑的环境载荷因素。
4.何谓波浪折射?答:波浪自深水向岸边传播进入浅水后,由于水下地形影响,等深线往往与波峰线不平行,在平面上波浪传播方向发生偏转并引起波高的变化,这种近岸波浪传播变形现象称为波浪折射。
5.简述浅海近岸的海浪特性。
答:波浪传播至浅海近岸,由于水深、海底摩擦、地形、障碍物等环境因素变化的影响,使得波浪的传播发生变形,出现波长变短、波速变慢、波向转折、波高增大、波浪破碎等特性变化,在岸壁斜坡、结构物前的波浪将发生反射与绕射等现象。
6.何谓海啸?简述为何海啸会形成滔天巨浪?答:海啸是一种灾难性的海浪,通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起。
水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。
海浪的破坏力是逐渐积聚起来的。
当海浪以500公里时速向四周推进,越接近海岸线,海浪同逐渐走高的海床间摩擦也越来越大,推进速度不断减小。
其后果是海浪波长缩短、浪高增加,只需要10分钟就可以形成高达30米的滔天巨浪,这便是人们看到的海啸。