[发明专利]一种基于ROV调查数据的海底悬跨管道信息推算方法

摘要

本发明公开了一种基于ROV调查数据的海底悬跨管道信息推算方法，包括：确定影响悬跨海管状态的主要因素、建立管道结构有限元模型、建立管道与底床接触相互作用的模型、对ROV调查数据进行反演、计算出当前工况下管道的位移、应力和应变分布信息等步骤。本发明得到了海底悬跨管道当前的准确信息，消除了工况变化引起的悬跨状态改变及对管道安全的影响，进一步提高了悬跨海管安全评价的科学性。

主权项

1.一种基于ROV调查数据的海底悬跨管道信息推算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定影响悬跨海管状态的主要因素，主要是海底地形数据、海底沙质参数、管道铺设参数、管道截面参数、焊缝处理质量、膨胀环分布、管道沿线水流和温度；步骤二：采用向量式有限元方法，建立管道结构有限元模型，计算管道结构；步骤三：依据底床信息，结合管道结构有限元模型，建立管道与底床相互作用的模型；步骤四：利用管道结构有限元模型和管道与底床相互作用的模型，对ROV调查数据进行反演，得到ROV调查结果所对应的管道位移、应力和应变分布信息；具体包括以下步骤：A.调取管道横截面参数、管壁材料参数、底床起伏情况和底床沙质参数，建立管道和底床有限元模型；B.设置管道初始条件，包括内压和内流温度；初始状态下，管道平直位于底床上方且与底床处于非接触状态；C.在管道两端施加残余张力；D.施加管道重力和浮力，使管道缓慢降落并与底床接触，得到管道铺设后的初始状态；E.调取管道运行历史数据，包括管道内压、内流温度和外部流场情况，模拟管道自铺设至ROV调查时的运行状态，得到ROV调查时的悬跨管道信息；F.与ROV调查得到的悬跨管道信息对比，调整管道运行历史参数，得到与ROV调查数据吻合的悬跨管道状态，即完成悬跨管道状态的反演；步骤五：改变管道结构有限元模型和管道与底床相互作用的模型的运行参数，模拟自ROV调查数据至当前工况下管道的位移、应力和应变沿时间的变化情况；步骤六：计算出当前工况下管道的位移、应力和应变分布。