基于ALE方法分析拖网作业对海底管道影响

叶彬彬，余建星，赵羿羽，曾华章，张　欣，孟庆龙

基于ALE方法分析拖网作业对海底管道影响

叶彬彬，余建星，赵羿羽，曾华章，张欣，孟庆龙

（天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津300072）

在拖网板的海底拖网作业中，可能会对海底管道造成破坏。在ANSYSLS-DYNA中建立拖网板、管道、水域、曳纲的拖扯模型，利用ALE方法考虑海底水域与拖网板的耦合作用，得到管道在拖扯过程中所受到的载荷，并与DNV-RP-F111规范中推荐计算公式相比较。研究表明：在拖网作业中，海底管道悬跨高度对管道的损伤影响明显，而碰撞角度的影响可忽略不计。因此，在工程实际中应尽量避免管道出现自由悬跨段。

海底管道；拖网作业；影响；分析

随着海上油气田开发工作的不断深入，如何保证海底管线在服役期间的可靠性是在海底管线的设计、铺设、检测、维护以及运行中非常重要的课题之一。在不断改进技术和设备的同时，研究人员开始关注由各种不确定因素导致的管线事故。据统计，第三方破坏与腐蚀是导致海管故障的最主要因素［1-4］。

海底管道受到第三方破坏的后果较为严重。抛锚、拖网等碰撞损伤会引发海管断裂，并导致油气泄漏，给周围海域的海洋环境带来极大影响。同时，更换管道期间又必须停产，清淤工作、更换管道、停产都会造成很大的经济损失。

在第三方活动中，海底拖网作业设备造成的载荷可能会对海底管道产生破坏，载荷主要有瞬间冲击载荷以及后续拖拽载荷2种。……