船舶失控下应急抛锚海底管道风险探讨开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

海底管道作为海洋油气运输的主要手段，是海洋油气资源开发和利用的生命线，在海洋石油开发中发挥着越来越重要的作用，它的安全与否直接影响着海洋石油工业和海洋生物与环境的发展。海底管道是高风险的工程，其高风险主要来自恶劣的环境条件的腐蚀、事故性抛锚的破坏、不规范的拖网捕捞作业等^[5]。近年来，随着沿海港口数量和泊位日益增加，船舶吨位越来越大，意外的抛锚作业也越来越频繁。同时由于人类海洋渔业捕捞活动的激增，使得渔业作业区域在部分海域内与海底管道铺设区域产生交叠，从而使得船舶抛锚作业对海底管道的撞击机械损伤也越来越频繁^[9]。

应急抛锚作业可能会对海底管道造成一定的破坏，导致海底管道发生泄漏，泄漏事故将会造成严重的危害，有些后果甚至是灾难性的。海底管道泄漏不仅会对人身安全和环境污染造成危害，而且会造成严重的经济损失，维修海底管道的困难较大，工作都在水下进行，维修周期长，将花费极大的人力物力^[15] 。 失控下船舶抛锚作业不仅会可能会对海底管道造成撞击损害，拖锚过程也可能会对海底管道造成损害，对于锚泊等偶然性载荷作用下的安全风险评估，主要体现在挪威船级社（DNV）制定的海底管线保护风险评估规范（DNV-RP-F107）中。这一推荐方法从原则上描述了在锚泊等偶然载荷作用下，海底管线保护的风险评估方法，同时对管线受损程度、选择性保护措施、破损频率结果评估都提出了指导性建议，并给出了选择性的保护措施,国内研究主要集中在锚泊作业的撞击损害上，刘学涛^[1]等人依据DNV对海底管道风险评估方法，从概率论的基本原理出发，描述了不同锚泊作业情况下，锚和锚链撞击海底管道的概率；郭振邦^[2]等人则提出了冒雨锚链撞击管道的概率及撞击能量的计算公式；王琮^[11]等在对锚泊撞击计算模型和管道有限元动力分析的基础上，进一步阐述了当海底管道受到锚泊撞击风险时采取防护措施的必要性。本文则主要采用力学分析法，对锚爪入土深度进行分析，从而得到失控船舶应急抛锚下对海底管道的撞击损害和拖拽损害风险评估。

为防止海底管道破裂引起管道泄漏，确保管道安全顺利地输送油气，本文从船舶失控下应急抛锚的角度对可能造成的海底管道损害进行分析，为船舶抛锚作业对海底管线损害的风险评估提供依据，以减少锚泊作业导致的海底管线损害。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标

本文通过建立船舶抛锚运动模型，分析在失控状态下船舶应急抛锚对海底管道造成的撞击损害和拖拽损害。由于不同海域的设计代表船型尺度不同，其所配备的锚的种类和重量也将不同，故选用代表船型及锚的种类，分析锚爪的入土深度及其对海底管道可能造成的损害几率，为不同海域的管道埋深计算提供一定的参考。

2.2研究内容

3. 研究计划与安排

第1－3周，查阅相关文献资料，并联系导师，编写开题报告，确定毕业论文的大体内容框架、研究方向和研究目标。

第4－7周，看相关文献，完成20000个字符的英文文献翻译。

第8－11周，按任务书要求开始论文撰写，进一步完成论文撰写的技术环节，查阅文献，充实内容，保持与指导教师的联系，在此期间完成论文初稿。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘学涛，张磊，郭振邦等．锚泊作业对海底管道撞击概率的研究[j]．石油工程建设，2005，31(6)：30一33

[2]郭振邦，张群站，徐慧．海底管道关于锚泊作业的定量风险评估[j]．天津理工大学学报，2007，23(5)：85—88

[3]杜太利,宣凯,黄连忠等.船舶锚泊作业对海底管线的拖拽损害[j].大连海事大学学报,2013(3)