海底输油管道泄漏负压控制系统研究

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 海底管道泄漏原因分析

1.2.2 海底管道监控与泄漏检测技术

1.2.3 海底管道泄漏数值模拟研究

1.2.4 海底管道泄漏应急处理控制技术研究

1.3 课题研究背景

1.3.1 杭州湾地形概况

1.3.2 杭州湾水动力学特征

1.3.3 杭州湾输油管道概况

1.4 论文的主要工作和研究路线

1.4.1 研究的主要工作内容

1.4.2 研究技术路线

第二章 海底管道泄漏负压控制系统方案研究

2.1 负压控制系统工艺流程方案设计

2.1.1 负压控制工艺流程方案比选

2.1.2 负压控制工艺流程设计

2.1.3 负压控制工艺设备材料选型

2.2 负压控制系统的工艺计算

2.2.1 负压控制管路的水力计算

2.2.2 负压抽油泵的选型计算

2.2.3 负压抽油泵的安装高度计算

2.3 负压控制系统管路保压回流工艺设计

2.3.1 泵出口管路回流压力设计思路

2.3.2 泵出口管路回流时间计算

2.3.3 泵出口管路回流压力计算

2.3.4 泵出口管路回流流量计算

2.4 泄漏负压控制的PLC程序设计

2.4.1 影响泄漏负压控制效果的时间因素

2.4.2 负压控制的PLC 程序设计思路

2.5 本章小结

第三章 海底管道泄漏负压控制效果研究

3.1 负压抽油泵控制泄漏数学模型

3.1.1 负压抽油系统管道边界计算模型

3.1.2 负压抽油泵边界计算模型

3.1.3 泄漏口边界计算模型

3.2 负压控油效果的模拟计算

3.2.1 基本核算公式

3.2.2 负压抽油泵选型验证

3.3 负压控制措施前后泄漏量的估算

3.3.1 模拟计算基础数据设定

3.3.2 负压控制前后泄漏量估算

3.3.3 负压控制前后泄漏对比分析

3.4 本章小结

第四章 海底管道泄漏控制及溢油扩散数值模拟

4.1 泄漏数学模型

4.1.1 基本控制方程

4.1.2 湍流模型

4.1.3 VOF多相流模型

4.2 数值求解方法

4.2.1 数值计算方法

4.2.2 离散方程的算法

4.3 有限元模型的建立与求解

4.3.1 建立几何模型

4.3.2 建立数值模型和网格划分

4.3.3 数值模型边界条件定义

4.3.4 材料参数的定义

4.3.5 求解器设置

4.4 泄漏控制和溢油扩散过程的数值模拟分析

4.4.1 泄漏发生及控制过程的模拟分析

4.4.2 溢油扩散影响的敏感性分析

4.5 本章小结

第五章 海底管道泄漏负压控制系统应力校核

5.1 管道应力分析的内容

5.2 管道荷载分类与应力计算理论

5.2.1 内压及温度荷载

5.2.2 热胀冷缩及端点附加位移荷载

5.2.3 持续外载

5.2.4 外压荷载下管道的屈曲失稳

5.3 管道振动力学理论

5.3.1 管道振动机理

5.3.2 流体压力脉动诱发振动理论

5.4 泄漏负压控制管道的应力校核

5.4.1 泄漏负压控制管道的轴向应力校核

5.4.2 泄漏负压控制管道的耐负压能力校核

5.5 管道应力数值模拟计算分析

5.5.1 泄漏负压控制管路基础数据

5.5.2 负压控制管路应力数值模拟计算

5.5.3 负压控制管路应力的数值模拟结果分析

5.5.4 泄漏负压控制管道数值模拟结论

5.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士期间获得的学术成果

致 谢