本發(fā)明涉及海底管線技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

海底管線在我國的能源運(yùn)輸中起到舉足輕重的作用，目前浙江沿海海域已有許多油氣田施工建設(shè)，還有許多油氣田正在勘探發(fā)掘，海底管道鋪設(shè)將越來越密集，而伴隨著航運(yùn)事業(yè)正高速發(fā)展，沿海碼頭、港口不斷建設(shè)投入使用，船舶運(yùn)輸越來越密集，船舶的拋錨作業(yè)也隨之頻繁起來，隨之而來的會(huì)發(fā)生船錨對(duì)海底管道的沖擊問題，海底管道掩埋于足夠深的海底保護(hù)層下才能有效避免意外損傷，但如果埋深過大，必然增加管道鋪設(shè)成本，為此，我們提出一種基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的船舶運(yùn)輸越來越密集，船舶的拋錨作業(yè)也隨之頻繁起來，隨之而來的會(huì)發(fā)生船錨對(duì)海底管道的沖擊問題，海底管道掩埋于足夠深的海底保護(hù)層下才能有效避免意外損傷，但如果埋深過大，必然增加管道鋪設(shè)成本的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法，該基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法的具體步驟如下：

S1：拋錨仿真：利用計(jì)算機(jī)仿真軟件仿真船錨從拋出到貫穿海底計(jì)算出船錨對(duì)海底的沖擊能量E1，根據(jù)船錨對(duì)海底的沖擊能量E1推算出船錨所能貫穿于海底的深度h1,計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S2：管線仿真：利用計(jì)算機(jī)軟件仿真海底管線在海底所能承受的最大沖擊能量E2，根據(jù)船錨對(duì)海底的沖擊能量E1與海底管道在海底所能承受的最大沖擊能量E2之差E3和船錨對(duì)海底的沖擊能量E1與船錨貫穿于海底的深度h1的關(guān)系推算出海底管道的最佳安全埋深h2,計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S3：實(shí)船試驗(yàn)：利用實(shí)體船體在海洋中試驗(yàn)測(cè)得船錨從拋出到貫穿海底通過重力做功W1、水阻做功W2和錨鏈做功W3推算出船錨對(duì)海底的實(shí)際沖擊能量E4，根據(jù)船錨實(shí)際對(duì)海底的沖擊能量E4推算出船錨所能貫穿海底的實(shí)際深度h3,計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S4：實(shí)管試驗(yàn)：利用實(shí)體海底管線在海底所承受的壓力F1和海底管線所能承受的最大沖擊力F2，推算出海底管線在海底實(shí)際所能承受的最大沖擊E5，根基船錨實(shí)際對(duì)海底的沖擊能量E4與海底管線在海底實(shí)際所能承受的最大沖擊E5之差E6和船錨實(shí)際對(duì)海底的沖擊能量E4與船錨所能貫穿海底的實(shí)際深度h3的關(guān)系推算出海底管道實(shí)際的最佳安全埋深h4,計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S5：對(duì)比分析：將步驟S2中仿真計(jì)算出的海底管道的最佳安全埋深h2與步驟S4中實(shí)際試驗(yàn)計(jì)算出的海底管道實(shí)際的最佳安全埋深h4進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)對(duì)比分析的結(jié)果，制定出海底管線在海底的最佳安全埋深H。

優(yōu)選的，所述步驟S3中重力做功W1＝(M+m)GL，其中M為船錨的質(zhì)量，m為錨鏈的質(zhì)量，G為該錨點(diǎn)的重力加速度，L為釋放的錨鏈長(zhǎng)度。

優(yōu)選的，所述步驟S3中水阻做功W2＝fL,其中f為水的阻力，L為釋放的錨鏈長(zhǎng)度。

優(yōu)選的，所述步驟S3中錨鏈做功W3＝FL，其中F為錨鏈的拉力，L為釋放的錨鏈長(zhǎng)度。

優(yōu)選的，所述步驟S5中制定的海底管線在海底的最佳安全埋深H與步驟S2中仿真計(jì)算出的海底管道的最佳安全埋深h2和步驟S4中實(shí)際試驗(yàn)計(jì)算出的海底管道實(shí)際的最佳安全埋深h4的關(guān)系是：h4＜H＜h2。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行船錨從船艙拋出到貫穿于海底仿真計(jì)算出船錨對(duì)海底的最大沖擊能量，再通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行仿真計(jì)算出海底管線在海底所能承受的最大沖擊能量，根據(jù)仿真計(jì)算出的船錨對(duì)海底的最大沖擊能量和海底管線在海底所能承受的最大沖擊能量仿真計(jì)算出海底管線在海底的最佳安全埋深，通過實(shí)船實(shí)驗(yàn)測(cè)得船錨從船艙到貫穿海底時(shí)船錨實(shí)際對(duì)海底的最大沖擊能量和實(shí)管實(shí)驗(yàn)測(cè)得海底管道在海底所能承受的最大沖擊能量，推算出實(shí)際的海底管線在海底的最佳安全埋深，根據(jù)仿真計(jì)算出海底管線在海底的最佳安全埋深和實(shí)驗(yàn)推算出實(shí)際的海底管線在海底的最佳安全埋深進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果制定海底管線在海底的最佳安全埋深，保證管道不會(huì)受到因?yàn)槭艿酱^的沖擊而損壞，同時(shí)降低鋪設(shè)海底管線的成本，使海底管線的鋪設(shè)的投資降低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法，該基于淺海吹填區(qū)海底管線的保護(hù)的設(shè)計(jì)方法的具體步驟如下：

S1：拋錨仿真：利用計(jì)算機(jī)仿真軟件仿真船錨從拋出到貫穿海底計(jì)算出船錨對(duì)海底的沖擊能量E1，根據(jù)船錨對(duì)海底的沖擊能量E1推算出船錨所能貫穿于海底的深度h1,計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S2：管線仿真：利用計(jì)算機(jī)軟件仿真海底管線在海底所能承受的最大沖擊能量E2，根據(jù)船錨對(duì)海底的沖擊能量E1與海底管道在海底所能承受的最大沖擊能量E2之差E3(E3＝E1-E2)和船錨對(duì)海底的沖擊能量E1與船錨貫穿于海底的深度h1的關(guān)系推算出海底管道的最佳安全埋深計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S3：實(shí)船試驗(yàn)：利用實(shí)體船體在海洋中試驗(yàn)測(cè)得船錨從拋出到貫穿海底通過重力做功W1[重力做功W1＝(M+m)GL，其中M為船錨的質(zhì)量，m為錨鏈的質(zhì)量，G為該錨點(diǎn)的重力加速度，L為釋放的錨鏈長(zhǎng)度]、水阻做功W2(水阻做功W2＝fL,其中f為水對(duì)船錨及錨鏈的阻力，L為釋放的錨鏈長(zhǎng)度)和錨鏈做功W3(錨鏈做功W3＝FL，其中F為錨鏈對(duì)船錨的拉力，L為釋放的錨鏈長(zhǎng)度)推算出船錨對(duì)海底的實(shí)際沖擊能量E4，根據(jù)船錨實(shí)際對(duì)海底的沖擊能量E4推算出船錨所能貫穿海底的實(shí)際深度h3,計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S4：實(shí)管試驗(yàn)：利用實(shí)體海底管線在海底所承受的壓力F1和海底管線所能承受的最大沖擊力F2，推算出海底管線在海底實(shí)際所能承受的最大沖擊E5，根基船錨實(shí)際對(duì)海底的沖擊能量E4與海底管線在海底實(shí)際所能承受的最大沖擊E5之差E6(E6＝E4-E5)和船錨實(shí)際對(duì)海底的沖擊能量E4與船錨所能貫穿海底的實(shí)際深度h3的關(guān)系推算出海底管道實(shí)際的最佳安全埋深h4計(jì)算的結(jié)果保存?zhèn)溆茫?/p>

S5：對(duì)比分析：將步驟S2中仿真計(jì)算出的海底管道的最佳安全埋深h2與步驟S4中實(shí)際試驗(yàn)計(jì)算出的海底管道實(shí)際的最佳安全埋深h4進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)對(duì)比分析的結(jié)果，制定出海底管線在海底的最佳安全埋深H(制定的海底管線在海底的最佳安全埋深H與步驟S2中仿真計(jì)算出的海底管道的最佳安全埋深h2和步驟S4中實(shí)際試驗(yàn)計(jì)算出的海底管道實(shí)際的最佳安全埋深h4的關(guān)系是：h4＜H＜h2)。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。