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海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析
被引量:
2
1
作者
张行
李振林
+2 位作者
啜广山
王路路
段志文
《石油机械》
北大核心
2023年第3期68-75,共8页
敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力...
敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力学仿真软件,采集经内检测器主动锤击激励管道内壁后不同敷设状况管段的振动响应信号,对采集的振动响应信号分别进行基于短时傅里叶变换(STFT)、频率切片小波变换(FSWT)和改进希尔伯特黄变换(HHT)时频分析,结合3种时频分析结果建立了管道悬空内检测效果评价指标。研究结果表明:经力锤激励后,管道振动响应信号整体幅值主要集中在50~120 Hz范围内,峰值频率主要集中在80 Hz左右;不同悬空状态下的管段振动响应信号幅值存在明显差别,越接近悬空管段中心位置,振动响应信号峰值频率对应的幅值越大;基于锤击法的管道悬空内检测器在仿真模拟环境中可有效辨别管道悬空状态。研究结果可为锤击内检测法应用于海底管道悬空状态内检测提供指导。
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关键词
海底管道悬空
锤击法
短时傅里叶变换
频率切片小波变换
希尔伯特黄变换
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职称材料
海底悬空管道受坠物撞击凹陷损伤研究
被引量:
11
2
作者
李伟
郭海燕
李晓秋
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期139-144,共6页
基于非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立海底悬空管道受坠物撞击的三维模型,考虑接触、摩擦和管土耦合作用,模拟海底悬空管道受坠物撞击的动态响应过程。通过大量的数值模拟,对比分析撞击能量、撞击角度以及坠物与管道间的摩擦对海...
基于非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立海底悬空管道受坠物撞击的三维模型,考虑接触、摩擦和管土耦合作用,模拟海底悬空管道受坠物撞击的动态响应过程。通过大量的数值模拟,对比分析撞击能量、撞击角度以及坠物与管道间的摩擦对海底悬空管道受撞击部位凹陷损伤的影响。结果表明:管道受撞击部位的凹陷损伤随撞击能量的增大而变大;坠物撞击角度越大,管道受撞击部位的凹陷损伤越大;坠物与管道之间的摩擦使管道受撞击部位凹陷损伤略微增大,但影响很小。
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关键词
海底
悬空
管道
ANSYS/LS-DYNA
撞击
凹陷损伤
影响
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职称材料
海底悬空管道弹性约束静态分析
被引量:
3
3
作者
署恒木
《石油大学学报(自然科学版)》
EI
CSCD
北大核心
2005年第6期94-97,101,共5页
由于海浪的冲刷,海底管道会出现悬空段,当悬空段较长时,管道在波浪及海流的作用下将会发生破坏。对海底悬空管道所受的环境载荷进行了计算,把海底土壤对管道的约束视为弹性约束,推导出了弹性约束时的系数矩阵,建立了相应的有限元分析模...
由于海浪的冲刷,海底管道会出现悬空段,当悬空段较长时,管道在波浪及海流的作用下将会发生破坏。对海底悬空管道所受的环境载荷进行了计算,把海底土壤对管道的约束视为弹性约束,推导出了弹性约束时的系数矩阵,建立了相应的有限元分析模型,并开发了相应的计算机软件。该软件不仅可以计算立管与水平管连接处悬空管段的强度,还能计算静强度下的临界悬空长度。将弹性约束与刚性约束时的计算结果进行了对比,结果表明,当海底地层较硬时,弹性约束与固定端约束的计算值相差不大;当地层较软时,弹性约束时管道中的最大应力比固定端约束的要大,而临界悬空长度相差不多。
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关键词
海底
悬空
管道
弹性约束
静态分析
有限元计算
波浪载荷
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职称材料
基于AutoPIPE的海底悬空管线挖沟埋设应力分析
被引量:
4
4
作者
倪玲英
耿光伟
刘秉德
《船海工程》
北大核心
2017年第4期182-185,190,共5页
基于AutoPIPE软件考虑管土作用机制,以施加密集V-stop模拟海床,并通过改变V-stop位置模拟挖沟过程,悬空管道在治理过程中的应力表明,一次挖沟成型与多次挖沟成型之后的管道应力相同,但多次挖沟成型过程中的应力峰值明显低于一次挖沟成型...
基于AutoPIPE软件考虑管土作用机制,以施加密集V-stop模拟海床,并通过改变V-stop位置模拟挖沟过程,悬空管道在治理过程中的应力表明,一次挖沟成型与多次挖沟成型之后的管道应力相同,但多次挖沟成型过程中的应力峰值明显低于一次挖沟成型,而避免了悬空管道在挖沟过程中可能发生的屈服破坏;海底悬空管道挖沟埋设过程中随着挖沟深度和管道温差的增加,管道应力、屈服位移呈现增大趋势。
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关键词
海底
悬空
管道
挖沟埋设
AutoPIPE
应力分析
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职称材料
题名
海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析
被引量:
2
1
作者
张行
李振林
啜广山
王路路
段志文
机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
中海油能源发展装备技术有限公司加工制造分公司
首都航天机械有限公司
出处
《石油机械》
北大核心
2023年第3期68-75,共8页
基金
国家自然科学基金青年基金项目“环焊缝连续激励下管道机器人流固耦合系统非线性动力学特性研究”(51805542)
国家自然科学基金-联合基金项目“多功能海底管道机器人流体作用机理与设计方法研究”(U1908228)
+1 种基金
中国石油大学(北京)优秀青年团队项目“复杂海况下的管道机器人多场耦合动力学特性研究”(2462020YXZZ046)
中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学(北京)战略合作科技专项“‘一带一路’海外长输管道完整性关键技术研究与应用”(ZLZX2020-05)。
文摘
敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力学仿真软件,采集经内检测器主动锤击激励管道内壁后不同敷设状况管段的振动响应信号,对采集的振动响应信号分别进行基于短时傅里叶变换(STFT)、频率切片小波变换(FSWT)和改进希尔伯特黄变换(HHT)时频分析,结合3种时频分析结果建立了管道悬空内检测效果评价指标。研究结果表明:经力锤激励后,管道振动响应信号整体幅值主要集中在50~120 Hz范围内,峰值频率主要集中在80 Hz左右;不同悬空状态下的管段振动响应信号幅值存在明显差别,越接近悬空管段中心位置,振动响应信号峰值频率对应的幅值越大;基于锤击法的管道悬空内检测器在仿真模拟环境中可有效辨别管道悬空状态。研究结果可为锤击内检测法应用于海底管道悬空状态内检测提供指导。
关键词
海底管道悬空
锤击法
短时傅里叶变换
频率切片小波变换
希尔伯特黄变换
Keywords
submarine pipeline
hammer detection method
short-time Fourier transform
frequency slice wavelet transform
Hilbert-Hung transform
分类号
TE973 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
海底悬空管道受坠物撞击凹陷损伤研究
被引量:
11
2
作者
李伟
郭海燕
李晓秋
机构
中国海洋大学工程学院
中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司技术研发中心
出处
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期139-144,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51279187)
山东省科技重大专项(2015ZDZX04003)资助~~
文摘
基于非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立海底悬空管道受坠物撞击的三维模型,考虑接触、摩擦和管土耦合作用,模拟海底悬空管道受坠物撞击的动态响应过程。通过大量的数值模拟,对比分析撞击能量、撞击角度以及坠物与管道间的摩擦对海底悬空管道受撞击部位凹陷损伤的影响。结果表明:管道受撞击部位的凹陷损伤随撞击能量的增大而变大;坠物撞击角度越大,管道受撞击部位的凹陷损伤越大;坠物与管道之间的摩擦使管道受撞击部位凹陷损伤略微增大,但影响很小。
关键词
海底
悬空
管道
ANSYS/LS-DYNA
撞击
凹陷损伤
影响
Keywords
submarine suspended pipeline
ANSYS/LS-DYNA
impact
dent damage
influence
分类号
TE832 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
海底悬空管道弹性约束静态分析
被引量:
3
3
作者
署恒木
机构
中国石油大学储运与建筑工程学院
出处
《石油大学学报(自然科学版)》
EI
CSCD
北大核心
2005年第6期94-97,101,共5页
文摘
由于海浪的冲刷,海底管道会出现悬空段,当悬空段较长时,管道在波浪及海流的作用下将会发生破坏。对海底悬空管道所受的环境载荷进行了计算,把海底土壤对管道的约束视为弹性约束,推导出了弹性约束时的系数矩阵,建立了相应的有限元分析模型,并开发了相应的计算机软件。该软件不仅可以计算立管与水平管连接处悬空管段的强度,还能计算静强度下的临界悬空长度。将弹性约束与刚性约束时的计算结果进行了对比,结果表明,当海底地层较硬时,弹性约束与固定端约束的计算值相差不大;当地层较软时,弹性约束时管道中的最大应力比固定端约束的要大,而临界悬空长度相差不多。
关键词
海底
悬空
管道
弹性约束
静态分析
有限元计算
波浪载荷
Keywords
hanging submarine pipeline
elastic constraint
static analysis
finite element calculation
wave loads
分类号
TB121 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
基于AutoPIPE的海底悬空管线挖沟埋设应力分析
被引量:
4
4
作者
倪玲英
耿光伟
刘秉德
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
中海油(天津)管道工程技术有限公司
出处
《船海工程》
北大核心
2017年第4期182-185,190,共5页
基金
中海油(中国)有限公司项目(S12TJPWX015)
文摘
基于AutoPIPE软件考虑管土作用机制,以施加密集V-stop模拟海床,并通过改变V-stop位置模拟挖沟过程,悬空管道在治理过程中的应力表明,一次挖沟成型与多次挖沟成型之后的管道应力相同,但多次挖沟成型过程中的应力峰值明显低于一次挖沟成型,而避免了悬空管道在挖沟过程中可能发生的屈服破坏;海底悬空管道挖沟埋设过程中随着挖沟深度和管道温差的增加,管道应力、屈服位移呈现增大趋势。
关键词
海底
悬空
管道
挖沟埋设
AutoPIPE
应力分析
Keywords
submarine suspended pipeline
post-trenching treatment
AutoPIPE
stress analysis
分类号
P754 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析
张行
李振林
啜广山
王路路
段志文
《石油机械》
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
2
海底悬空管道受坠物撞击凹陷损伤研究
李伟
郭海燕
李晓秋
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2018
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
海底悬空管道弹性约束静态分析
署恒木
《石油大学学报(自然科学版)》
EI
CSCD
北大核心
2005
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于AutoPIPE的海底悬空管线挖沟埋设应力分析
倪玲英
耿光伟
刘秉德
《船海工程》
北大核心
2017
4
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职称材料
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