2025年大學(xué)《海洋技術(shù)》專業(yè)題庫——海底管道鋪設(shè)與維護(hù)技術(shù)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.海底管道最主要的功用是輸送（）。A.海水B.天然氣C.石油D.冷卻水2.適用于水深較淺、海床坡度較小的海底管道鋪設(shè)方法是（）。A.S-lay鋪設(shè)B.J-lay鋪設(shè)C.重力式鋪設(shè)D.定向鉆鋪設(shè)3.在海底管道外部腐蝕防護(hù)中，犧牲陽極陰極保護(hù)法主要適用于（）。A.管道內(nèi)部腐蝕防護(hù)B.沉沒式結(jié)構(gòu)物保護(hù)C.暴露在空氣中的結(jié)構(gòu)D.管道懸跨段保護(hù)4.海底管道在S-lay鋪設(shè)過程中出現(xiàn)波浪狀起伏現(xiàn)象的原因是（）。A.管道強(qiáng)度不足B.海底摩擦力過大C.管道受波浪作用產(chǎn)生彎曲D.鋪設(shè)張力控制不當(dāng)5.下列哪種檢測(cè)技術(shù)主要用于發(fā)現(xiàn)海底管道外表面的腐蝕缺陷？（）A.超聲波內(nèi)檢測(cè)B.漏磁檢測(cè)(LEMT)C.渦流檢測(cè)D.潛水員目視檢查6.海底管道發(fā)生泄漏時(shí)，常用的應(yīng)急響應(yīng)措施不包括（）。A.緊急關(guān)閉閥門B.泄漏點(diǎn)定位與檢測(cè)C.管道立即廢棄D.泄漏影響區(qū)域監(jiān)測(cè)7.定向鉆鋪設(shè)海底管道時(shí)，其入口段和出口段通常需要采用（）進(jìn)行保護(hù)。A.螺旋焊管B.直縫埋弧焊管C.加厚管D.防腐涂層8.重力式敷設(shè)管通常采用（）材質(zhì)制造。A.高強(qiáng)度低合金鋼B.不銹鋼C.玻璃鋼D.鋁合金9.管道回填作業(yè)的主要目的是（）。A.提高管道耐壓能力B.保護(hù)管道免受外部腐蝕C.增加管道重量，利于穩(wěn)定D.為管道檢修提供通道10.海底管道完整性管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是（）。A.定期進(jìn)行外部防腐涂層修補(bǔ)B.建立管道數(shù)據(jù)庫和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型C.使用內(nèi)檢測(cè)器進(jìn)行定期檢查D.更換所有達(dá)到使用年限的管道二、填空題1.海底管道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要依據(jù)其承受的______和______。2.海底管道鋪設(shè)過程中，為了防止管道與海床發(fā)生刮擦，通常會(huì)在管底部設(shè)置______。3.管道的水力式鋪設(shè)方法根據(jù)管道在水中姿態(tài)不同，主要分為______、______和卷揚(yáng)式鋪設(shè)。4.陰極保護(hù)技術(shù)包括______陰極保護(hù)和______陰極保護(hù)兩種主要方式。5.海底管道的維護(hù)檢測(cè)技術(shù)主要包括______檢測(cè)、______檢測(cè)和______檢測(cè)等。6.影響海底管道懸跨段安全性的主要環(huán)境因素有______、______和海床穩(wěn)定性。7.海底管道的安裝通常需要大型船舶，如______船、______船和敷設(shè)船。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述J-lay鋪設(shè)方法的基本原理及其與S-lay鋪設(shè)方法的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述影響海底管道選擇的主要因素。3.簡(jiǎn)述管道外部腐蝕防護(hù)（ECM）的基本原理。4.簡(jiǎn)述海底管道完整性管理的核心內(nèi)容。四、計(jì)算題1.某段海底管道直徑1000mm，壁厚20mm，材質(zhì)為X70鋼，工作壓力為10MPa。請(qǐng)簡(jiǎn)述如何計(jì)算該管道在軸向應(yīng)力下的許用應(yīng)力，并說明需要考慮哪些基本參數(shù)（至少列出四個(gè)）。2.在進(jìn)行海底管道懸跨段穩(wěn)定性分析時(shí)，需要考慮管道的自重、水壓力、波浪力等因素。請(qǐng)簡(jiǎn)述進(jìn)行此類分析的主要步驟。五、論述題結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，論述在復(fù)雜海洋環(huán)境下（如深水、強(qiáng)流、軟土地基）進(jìn)行海底管道鋪設(shè)時(shí)，需要重點(diǎn)考慮哪些技術(shù)挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.C5.B6.C7.C8.A9.B10.B二、填空題1.內(nèi)壓、外載2.墊塊/緩沖器3.J-lay,S-lay4.犧牲陽極,外加電流5.外部,內(nèi)部,水下視覺6.海流,海浪,海床穩(wěn)定性7.起重,定位,敷設(shè)三、簡(jiǎn)答題1.J-lay鋪設(shè)原理:管道頭部先垂直提升出水面，然后逐漸傾斜放入海床。區(qū)別:S-lay是從水平狀態(tài)開始鋪設(shè)并逐步傾斜，J-lay是垂直提升后再傾斜；S-lay適用于較深水域，J-lay適用于水深較淺或水深變化大的區(qū)域；S-lay有明顯的回折點(diǎn)，J-lay無。2.影響海底管道選擇因素:管道輸送介質(zhì)（油、氣、水）、設(shè)計(jì)壓力和溫度、水深和海況、海床地質(zhì)條件、鋪設(shè)方式限制、成本、材料可用性、防腐要求、預(yù)期壽命及完整性管理等。3.ECM原理:利用外加電流使管道成為陰極，電位低于周圍環(huán)境中的腐蝕電位，從而阻止金屬失去電子被氧化，達(dá)到保護(hù)目的（犧牲陽極則是通過自身優(yōu)先腐蝕提供電子來保護(hù)管道）。4.完整性管理核心內(nèi)容:數(shù)據(jù)收集與數(shù)據(jù)庫建立、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（物理風(fēng)險(xiǎn)、操作風(fēng)險(xiǎn)）、檢測(cè)計(jì)劃制定與實(shí)施、維修決策、完整性維護(hù)與更新、確保持續(xù)滿足完整性要求。四、計(jì)算題1.計(jì)算思路:許用應(yīng)力計(jì)算需考慮材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及安全系數(shù)。基本參數(shù)包括：管道材料（確定屈服強(qiáng)度σs、抗拉強(qiáng)度σb）、設(shè)計(jì)壓力（P）、管道外徑(D)、壁厚(e)、安全系數(shù)(n)。計(jì)算公式通常為[σ]=σs/n或[σ]=σb/n，具體公式可能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如API5L）有所不同，需考慮薄壁壓力容器公式σ=PD/(2e)等。關(guān)鍵在于明確所選標(biāo)準(zhǔn)和公式，并列出所需參數(shù)。2.計(jì)算思路:主要步驟包括：①收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（管道參數(shù)、海床條件、水文氣象數(shù)據(jù)）；②建立懸跨段力學(xué)模型（簡(jiǎn)化為梁模型）；③分析作用在管道上的荷載（自重、水壓力、波浪力、海流力、土壓力等）；④計(jì)算管道在荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和變形；⑤評(píng)估管道的強(qiáng)度（應(yīng)力是否小于許用應(yīng)力）、剛度（變形是否在允許范圍內(nèi)）和穩(wěn)定性（是否存在失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，如側(cè)向失穩(wěn)、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)）；⑥根據(jù)評(píng)估結(jié)果判斷懸跨段是否安全，若不安全則需采取措施（如增加支撐、調(diào)整鋪設(shè)方式等）。五、論述題(答案要點(diǎn)，無需完整論述過程)技術(shù)挑戰(zhàn):深水高壓對(duì)接技術(shù)難度大、復(fù)雜海況下鋪設(shè)精度控制難、管道懸跨段穩(wěn)定性問題突出、軟土地基沉降風(fēng)險(xiǎn)高、深水檢測(cè)與維護(hù)作業(yè)難度大且成本高、環(huán)境影響控制要求嚴(yán)格。應(yīng)對(duì)措施: