复杂地质条件下船舶落锚贯入深度影响分析

梁 鹏，戴国华，苑健康，潘悦然，万宇飞，高书鹏

(1.中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300459；2.海洋石油工程股份有限公司设计院，天津 300451)

随着全球油气资源开采进度的加快，海底管道已逐渐形成庞大的海底管网系统，海底管道的安全运营直接影响着世界经济和全球生态环境。近年来世界航运业的发展迅速，船舶抛锚作业频次不断增加，引发海底管道落锚损伤事故偶有发生，船舶抛锚作业已成为造成海底管道第三方破坏的主要因素。因此船舶落锚贯入深度的研究直接影响着海底管道的埋设深度，对海底管道安全运行意义重大。

国内外学者针对船舶落锚的运动过程、触底速度以及贯入深度展开了一系列理论和试验研究，主要基于运动定律、经验公式和能量法等计算原理。WIERZBICKI,et al[1]研究了海底管线受坠物影响下的管体损伤深度。YOUNG[2]在土壤侵彻试验的基础上总结出不同土质条件下的贯入深度经验公式。本田启之辅[3]总结出不同水深、不同锚重下船锚的下落速度极值。黄小光等[4]基于动力学分析方法，针对海底悬空管道的抛锚撞击过程展开了数值模拟，探讨了撞击速度和管道上方保护层对管道应力的影响。张磊[5]通过建立抛锚运动模型，分析计算了锚在海底土壤中的贯入深度，并对管线保护方法进行研究探讨。李学东等[6]在Young 公式的基础上，给出了船锚触底速度的计算方法，并确定了公式中无杆锚的形状系数。周沛林等[7]通过分析船锚撞击海底管道过程，基于DNV 规范分析了上方保护层吸收锚撞击能量的计算方法，并通过工程算例确定了海底管道合理的埋深。……