Изгиб подводного трубопровода при подъеме

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается изгиб обетонированного трубопровода большой длины при подъеме его участка до свободной поверхности водоема. Начальное положение трубопровода на горизонтальном основании является прямолинейным. Его статический изгиб происходит под действием сосредоточенных сил, собственного веса трубы и транспортируемой среды, подъемной силы воды. Определяется минимальное потребное значение подъемной силы и соответствующая длина поднятого участка длинного трубопровода. С учетом большого отношения этой длины к глубине водоема используется линейное уравнение изгиба. Дается анализ изгиба в зависимости от контролируемой подъёмной силы и контролируемого подъёма трубопровода.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Ильгамов

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН; Институт механики и машиностроения КазНЦ РАН; ИМех УФИЦ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilgamov@anrb.ru
Россия, Москва; Казань; Уфа;

Список литературы

  1. Левин С.М. Подводные трубопроводы. М.: Недра, 1970. 280 с.
  2. Palmer A.C., King R.A. Subsea pipeline engineering. Oklahoma: PWC, 2004. 570 p.
  3. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость: Справочное пособие. М.: Недра, 1991. 287 с.
  4. Pedersen R.T. Equilibrium of offshore cables and pipelines during laying // Int. Shipbuild. Prog. 1975. V. 22. № 256. P. 399–408. https://doi.org/10.3233/ISP-1975-2225601
  5. Guarracino F., Mallardo V. A refined analytical analysis of submerged pipelines in seabed laying // Appl. Ocean Res. 1999. V. 21. № 6. P. 281–293. https://doi.org/10.1016/S0141-1187(99)00020-6
  6. Ilgamov M.A., Ratrout R.A. Large deflection of superconducting cable // Int. J. Non-Lin. Mech. 1999. V. 34. № 5. P. 869–880. https://doi.org/10.1016/S0020-7462(98)00059-6
  7. Ильгамов М.А., Якупов Р.Г. Сильный изгиб трубопровода // Изв. РАН. МТТ. 2003. № 6. С. 109–116.
  8. Peek R., Yun H. Flotation to trigger lateral buckles in pipelines on a flat seabed // J. Eng. Mech. 2007. V. 133. № 4. P. 442–451. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(2007)133:4(442)
  9. Елисеев В.В., Зиновьева Т.В. Нелинейно-упругая деформация подводного трубопровода в процессе укладки // Вычисл. мех. сплош. сред. 2012. Т. 5. № 1. С. 70–78. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2012.5.1.9
  10. Wang Z., Tang Y. Study on symmetric buckling mode triggered by dual distributed buoyancy sections for subsea pipelines // Ocean Engineering. 2020. V. 216. P. 105–110. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2020.108019
  11. Chee J., Walker A., White D. Controlling lateral buckling of subsea pipeline with sinusoidal shape pre-deformation // Ocean Engineering. 2018. V. 151. P. 170–190. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2018.01.024
  12. Liang Y., Zhao Y., Yue Q.J. Experimental study on dynamic interaction between pipe and rollers in deep S-lay // Ocean Engineering. 2019. V. 175. P. 188–196. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2019.01.030
  13. Wang Z., Tang Y., Guedes S.C. Imperfection study on lateral thermal buckling of subsea pipeline triggered by a distributed buoyancy sections // Marine Structures. 2021. V. 76. P. 10–29. https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2020.102916
  14. Zhao J.H., Liao K.X., Li X.X., He G.X., Xia F., Zeng Q. Collaborative detection and on-line monitoring of pipeline stress in oil and gas stations // Meas. Sci. Technol. 2022. V. 33. P. 105001. https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac73dc
  15. Зарипов Р.М., Масалимов Р.Б. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния подводного газопровода с учетом разжижения грунта и параметров эксплуатации // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 4. С. 152–166. https://doi.org/10.31857/S0572329922600700
  16. Зарипов Р.М., Масалимов Р.Б. Использование компенсаторов в подводном участке морского газопровода для предотвращения его всплытия // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 2. С. 196–205. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/2/3761
  17. Утяшев И.М., Шакирьянов М.М. Пространственные колебания трубопровода с вибрирующими опорами // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 4. С. 38–52. https://doi.org/10.31857/S057232992260058X
  18. Gu H.L., Guo H.Y., Li X.M., Li F.H. Static behaviours and collision onset criterion of two adjacent vertical risers // Ships Offshore Struct. 2023. V. 18. № 2. P. 263–271. https://doi.org/10.1080/17445302.2022.2035569
  19. Li S. J., Karney B.W., Liu G. FSI research in pipeline systems – A review of the literature // J. Fluids Struct. 2015. V. 57. P. 277–297. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2015.06.020
  20. Ильгамов М.А. Всплытие подводного газового трубопровода // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 2. С. 147–159. https://doi.org/10.31857/S0572329922600487
  21. Wang Z., Chen Y., Gao Q., Li F. An analytical method for mechanical analysis of offshore pipelines during lifting operation // Materials. 2023. V. 16. № 20. P. 6685. https://doi.org/10.3390/ma16206685
  22. Ильгамов М.А. Подъем подводного трубопровода сосредоточенной силой // ДАН. Физика, Технические науки. 2024. Т. 514. № 1. С. 156–161. https://doi.org/10.31857/S2686740024040108
  23. Timoshenko S.P. Strength of materials. Part 1. Melbourne: KPC, 1976. 456 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема подъема длинного трубопровода сосредоточенными силами.

Скачать (59KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость длины поднятого участка L (м) длинного трубопровода от сосредоточенных сил P1 (МН) при разных отношениях α между ними и расстояниях l (м). В (3.6) принято q = 500 кг/c2.

Скачать (204KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость высоты подъема W1 (м) точки x = 0 от подъемных сил P1 (МН) и P2 = αP1 при разных отношениях α между ними и расстояниях l (м). В (4.3) принято D = 2 × 10 кг ⋅ м2/с2.

Скачать (166KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025