[发明专利]一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法、系统和装置

说明书

本文提供了一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法、系统和装置，方法包括接收试验条件设计数据，试验条件设计数据包括控制数据和建模数据；根据建模数据建立试验系统；根据控制数据，控制拖网板模型相对于管道模型移动并发生事故；调节控制数据和建模数据中的至少一个因素以重复事故的发生过程，并获取管道模型每次发生事故时的损伤数据；根据损伤数据和对应的试验条件设计数据中的各因素，确定各因素与管道损伤的关系。本文能够对试验条件设计数据中的各因素进行调节，以模拟渔业作业时拖网板与管道间发生的各种类型的事故；并根据各事故的损伤数据，确定各因素对管道损伤的影响，有利于根据具体的管道制定针对性的修补和养护措施。

技术领域

本文涉及海洋油气工程技术领域，尤其是一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法、系统和装置。

背景技术

二十一世纪是海洋的世纪，海洋是新世纪人类赖以发展的新的重要的资源空间，加快进行海洋开发已经成为各个海洋国家的共识。以石油天然气为代表的传统海洋资源，其开发技术日臻完善并不断深入拓展，天然气水合物、海底矿藏等新型海洋资源也愈发引起工程开发者的重视。在海洋资源开发技术中，海底管道发挥着不可替代的作用，为保证经济效益和工程开发的持续进行提供了基础性条件。

然而，复杂的海洋环境，频繁的人类活动，使得日益庞大的海底管道系统随时面临着安全运行的风险和挑战。一旦发生管道结构损伤或破裂泄漏事故，很有可能会引发难以估量的环境污染、经济损失以及巨大的社会不良影响。根据以往发生管道损伤事故统计资料，渔船拖网作业导致海底管道发生损伤占海底管道第三方事故损伤的百分之三十以上，并且随着海底管道的大力建设，部分海底管道延伸到了传统的渔业区。由于海上渔业作业的不确定性以及海上定位的困难，在近海位置渔业过程中容易出现拖网板与海底管道撞击、拖越、钩挂的情况。为了更好地探明海底管道在受到撞击、拖越、钩挂后的损伤情况，探明影响管道损伤严重性的各因素，亟需提供一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法、系统及装置方法。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本文的目的在于，提供一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法、系统和装置，以解决现有技术中难以对管道被渔业的拖网板撞击、拖越和钩挂后伤损情况进行分析的问题。

为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：

第一方面，本文提供一种拖网板事故对海底管道损伤的试验方法，所述方法包括：

接收试验条件设计数据，所述试验条件设计数据包括控制数据和建模数据，所述控制数据包括拖网板模型与管道模型发生事故时的速度因素和轨迹因素，所述建模数据包括拖网板模型参数因素、管道模型参数因素、管道模型铺设方式因素和拖网板模型与管道模型发生事故时的相对位置因素；

根据所述建模数据，建立包括拖网板模型和管道模型的试验系统；

根据所述控制数据，控制所述拖网板模型相对于所述管道模型移动并发生事故，获取管道模型发生事故时的损伤数据；

调节所述控制数据和所述建模数据中的至少一个因素以重复事故的发生过程，并获取所述管道模型每次发生事故时的损伤数据；

根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，确定各因素与管道损伤的关系。

具体地，所述根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，确定各因素与管道损伤的关系，进一步包括：

根据所述损伤数据和其对应的所述试验条件设计数据中的各因素，建立敏感性分析数学模型；

求解所述敏感性分析数学模型，得到各因素与管道损伤的关系。

进一步地，所述敏感性分析数学模型基于响应面分析法建立得到，所述敏感性分析数学模型为：