申请/专利权人：湛江南海西部石油勘察设计有限公司

申请日：2020-08-27

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN112001051B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/20;G06F113/14;G06F119/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2020.12.15#实质审查的生效;2020.11.27#公开

摘要：本发明公开了一种大位移栈桥的配管设计方法，包括以下步骤：收集整理解决目标问题需要的设计成果文件，包括项目总体开发方案报告、仪表管线流程图、工艺流程图、管段表、平台相对位移值推算报告、栈桥结构布置图、平台结构布置图、平台及栈桥的总体布置图以及配管规格书；根据收集资料，应用管道应力分析软件对所有跨栈桥管线建立分析模型，并根据ASMEB31.3的校核准则，对管线进行一次应力、二次应力校核及模态分析。本发明解决了深水海域平台栈桥管线的设计难题。

主权项：1.一种大位移栈桥的配管设计方法，其特征在于，包括有：S1、收集资料，根据收集资料，整理出应力分析模型的基础数据，包括与目标管线关联的工艺参数、环境条件、偶然载荷、附加位移值；S2、根据栈桥结构、长度、栈桥与新建及已建平台之间的整体定位、仪表管线流程图和工艺流程图，对管线进行三维图设计，并根据栈桥结构对管线支架进行初步定位；S3、应用管道应力分析软件对管线进行建模；首先定义管线及输送介质的基本参数，将步骤S1、步骤S2给定的信息进行数据输入，数据包括：材质、管径、壁厚、保温材料及厚度、环境温度、设计温度、操作温度、设计压力、操作压力、水压试验压力、介质密度；然后进行下一步；S4、接着输入管道单元的结构参数，根据步骤S2中的管线三维图进行输入，栈桥管线包括：直管段、弯头、法兰；然后进行下一步；S5、接着输入管线的边界条件，由步骤S1和S2给出的信息确定跨栈桥管线的边界条件包括：位移边界条件和力边界条件；所述位移边界条件包括：支架定位、支架形式、附加位移；力边界条件主要包括两类偶然荷载：地震载荷、风载荷；这两种载荷的数据均以平台所在的环境条件进行设定；然后进行下一步；S6、综合步骤S1至S5，对栈桥管线所要承受的各种工况进行编辑，工况代号采用软件自定义的类别代号；所述工况包括：操作状态荷载工况OPE、持续荷载工况组合SUS、纯热态荷载工况组合EXP、偶然荷载工况组合OCC；其中操作状态荷载工况用于管道对支吊架的推力计算；持续荷载工况组合用于持续荷载下的一次应力校核；纯热态荷载工况组合用于管道的二次应力校核；偶然荷载工况组合用于偶然载荷作用下的一次应力校核；然后进行下一步；S7、检查模型确认无误后运行管线应力分析模型，首先进行静力分析校核，静力分析校核包括：管道的一次应力、二次应力校核以及法兰泄露校核；当步骤S6中的每一种工况的核算结果都满足ASMEB31.3和ASMENC-3653准则要求，则方案通过；否则当其中任一工况的运行结果不满足条件，则重复步骤S3、S4和S5，通过增加膨胀弯、调整管线的走向、支架定位、壁厚、弯头类型来增加管线柔性，以克服附加大位移带来的不利影响；直至所有的静力校核满足准则要求；当法兰泄露校核不满足ASMENC-3653准则要求时，对栈桥管线通过提高法兰的压力等级，从而提供其允许受力，来达到规范的准则要求；然后进行下一步；S8、管线满足静力分析校核后，还要同时满足模态分析的校核要求；管线的固有频率≥2.55Hz，以免轻微的干扰力就会使管道产生振动，从而造成疲劳破坏；模态分析通过校核步骤S7中操作工况下管线的固有频率，当所有操作工况下管线的固有频率≥2.55Hz，则方案通过；否则当任一操作工况下管线的固有频率＜2.55Hz，则重复步骤S3、S4和S5；通过增加支架、调整支架形式、增加管线壁厚方式来提高管线固有频率；直至管线固有频率符合标准；然后进行下一步；S9、核实应力分析模型是否同时满足步骤S7和步骤S8，如果不满足则重新考虑布管方案，然后根据新的方案重新进行管道应力分析校核；如果满足条件，则确定方案最终通过。

全文数据：

权利要求：

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