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摘要
航道中船舶抛锚作业使海底管道可能受意外撞击，造成管道局部损伤甚至失效，进而对油气生产安全和生态环境等造成重大危害。采用碎石层防护是航道区等海域海底管道最常用的防护手段。首先基于大比尺落锚模型试验，观测了霍尔锚下落贯入碎石的三阶段及其过程中管道的应力应变状态。并通过建立光滑粒子流体动力学法（SPH）和有限元法（FEM）耦合的数值模型，针对实际不同吨位通航船舶常用的霍尔锚，研究了其贯入碎石层深度和埋设管道受力和凹陷变形规律。最后分析了不同锚重、碎石层形状和厚度等因素下埋设管道的响应规律。结果发现，采用暗埋式碎石防护层有利于撞击能量吸收，能更好的防护海底管道；且采用3米以上碎石防护层能有效保护海底管道抵抗各类实际常见霍尔锚的撞击损伤。
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单位中国石油大学（北京）; 中海油研究总院有限责任公司
