基于ABAQUS的拖锚载荷对海底管线的影响研究  

Study of anchor dragging on submarine pipeline based on ABAQUS

作　　者：蓝天[1] 余建星[1] 张英[1] 林晓龙[1] 赵羿羽[1] 樊志远[1] 

机构地区：[1]天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072

出　　处：《天津理工大学学报》2014年第1期1-5,共5页Journal of Tianjin University of Technology

基　　金：国家自然科学基金(51239008;51379145);国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51021004);国家科技重大专项资助项目(2011ZX05027-005);上海交通大学海洋工程国家重点实验室研究基金(1201)

摘　　要：锚击是造成海底管线第三方损伤的重要因素.本文将拖锚对海底管线的损伤分为撞击、拖曳两个方面,并利用ABAQUS软件对上述两种作用方式进行数值模拟.撞击分析中,利用数值模型分析了管壁厚度、管线长度对最终凹痕深度的影响,并与其他撞击形式、规范计算值进行了对比.拖曳分析中,重点探讨了海床土壤性质的影响.结果表明,拖锚对海底管线的撞击作用影响相对较小,平铺于砂质海床上的管线最大拖曳力计算值更大.应用ABAQUS的有限元模型研究海底管线的抗锚害问题切实可行,对于管线设计、提高管线安全性有一定指导意义.Anchor is one of the key factors of submarine pipelines third-party damage accidents.The anchor/pipeline interaction can be divided into two phases：the initial impact and the subsequent dragging of the pipeline across the seabed.In the initial impact analysis,this paper discusses the influence of the pipe wall thickness,pipeline length,anchor sizes on the dent depth.In the subsequent dragging study,analysis focus on the material parameters of the pipeline.All the results are based on ABAQUS finite elements analysis.Research shows that the effect of the initial impact is limited,pipelines on the sandy seabed can stand a higher dragging force.It is feasible and efficient to used ABAQUS FE model to study pipeline/anchor interaction problems.Results of this research provides a reference for subsea pipeline safety design and integrity management.

关 键 词：海底管线 拖锚 ABAQUS 凹痕深度 碰撞 

分 类 号：TE88[石油与天然气工程—油气储运工程]