2025年大學《海洋技術》專業(yè)題庫——海底管道施工與維護技術考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.海底管道系統(tǒng)中，用于連接兩條平行管道的管件是？A.彎頭B.球閥C.三通D.膨脹節(jié)2.下列哪種鋪設方式主要依靠管道自身重量和土層摩擦力來固定管道？A.水射流式鋪設B.重力式鋪設C.鋪管船敷設D.懸空式支撐安裝3.海底管道外部腐蝕主要是指？A.內部磨損B.管道基礎沉降C.陰極保護失效D.水壓沖擊4.用于測量管道外部防腐層絕緣性能的檢測方法是？A.超聲波檢測B.氣泡聲發(fā)射檢測C.管道漏磁檢測D.直流電阻測試5.在海底管道支持系統(tǒng)中，吸力式基礎主要依靠什么力來固定管道？A.水壓力B.土壤摩擦力C.吸力錨固力D.桁架支撐力6.海底管道發(fā)生泄漏后，優(yōu)先采用的方法是？A.立即廢棄B.封堵修復C.大范圍開挖D.降低管壓7.鋪設長距離海底管道時，常采用分節(jié)制造、分段鋪設的方式，其主要目的是？A.降低運輸成本B.減少海床沉降C.方便現(xiàn)場焊接D.提高鋪設效率8.對海底管道進行陰極保護時，犧牲陽極法屬于哪種類型？A.牽引保護B.混合保護C.外加電流保護D.犧牲陽極保護9.評估海底管道結構完整性時，內部檢測主要關注哪些問題？（多選，請選擇所有適用選項）A.外部防腐層破損B.管道腐蝕厚度C.管道變形D.支撐系統(tǒng)失效10.海底管道施工期間，對海床進行清理的主要目的是？A.增加海床承載力B.防止管道懸空C.方便管道鋪設D.減少施工噪音二、填空題（每空1分，共15分）1.海底管道鋪設前，應對管道進行______、______和______等預處理。2.海底管道支持系統(tǒng)的主要功能是提供必要的______和______，并適應海床的______。3.影響海底管道外部腐蝕的主要因素包括海水______、海床______和管道材質等。4.常用的海底管道檢測方法有______檢測、______檢測和______檢測等。5.海底管道維護的主要內容包括定期______、______和______等方面。6.鋪設水下管道時，常用的定位方法有______和______。7.海底管道的陰極保護系統(tǒng)通常包括______、______和______三部分。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述重力式海底管道支持系統(tǒng)的優(yōu)缺點。2.簡述水射流式鋪管的基本原理。3.簡述犧牲陽極陰極保護的基本原理。4.簡述海底管道內部檢測的主要目的和方法。四、計算題（6分）某海底管道外徑為600mm，壁厚為10mm，鋪設于水深30m的海域，管內介質壓力為5MPa（表壓）。假設海水密度為1025kg/m3，海水表面壓力為1atm。請計算該管道在鋪設狀態(tài)和滿載狀態(tài)下的環(huán)向應力（假設忽略溫度影響和管壁自重與海水浮力的部分抵消效應，π取3.14）。五、論述題（9分）論述在海底管道施工過程中，如何進行風險識別，并采取相應的預防措施以降低施工風險。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.D5.C6.B7.C8.D9.B,C10.C二、填空題1.清洗預彎劃線2.支撐載荷變形3.pH值類型4.外部超聲波內部5.檢測修復維護6.氣泡聲發(fā)射水下聲納7.參比電極工作電極輔助電極三、簡答題1.優(yōu)點：結構簡單、施工方便、成本較低、對管道變形適應性較強。缺點：適用于較軟的海床、管道埋深有限、易受海床沖刷影響。2.原理：利用高壓水射流在管道底部產(chǎn)生反作用力，將管道推至設計位置，同時通過管端導向裝置控制管道鋪設方向和路徑。3.原理：將電位較低的犧牲陽極（如鎂、鋅合金）與被保護管道（陰極）連接，犧牲陽極發(fā)生電化學腐蝕而被消耗，從而為管道提供陰極保護電流。4.目的：檢測管道內部腐蝕、缺陷（如裂紋、腐蝕坑）、沉積物厚度等，評估管道結構完整性。常用方法包括超聲波檢測、電磁檢測（如漏磁檢測）、聲發(fā)射檢測等。解析思路：第1題考察重力式支持系統(tǒng)的基本知識，需了解其結構特點及適用條件。第2題考查水射流鋪管原理，核心在于高壓水產(chǎn)生的推力。第3題考查犧牲陽極陰極保護原理，關鍵在于理解犧牲陽極“犧牲”自己保護他物的電化學過程。第4題考查內部檢測，需掌握其主要目的和常用技術手段。四、計算題解：管道外徑D=600mm=0.6m，壁厚t=10mm=0.01m，內徑d=D-2t=0.588m。水深h=30m，管內介質壓力p_內=5MPa（表壓）=5×10^6Pa。海水密度ρ=1025kg/m3，g≈9.81m/s2，海水表面壓力p_表≈1atm≈101325Pa。管道外側靜水壓力p_外=ρgh+p_表=1025kg/m3×9.81m/s2×30m+101325Pa≈3.05×10^6Pa+1.01×10^5Pa≈3.16×10^6Pa。管道內壓產(chǎn)生的環(huán)向應力σ_內=p_內×(d/2)/t=5×10^6Pa×(0.588m/2)/0.01m=2.94×10^8Pa=294MPa。管道外側靜水壓力產(chǎn)生的環(huán)向應力σ_外=p_外×(D/2)/t=3.16×10^6Pa×(0.6m/2)/0.01m=9.48×10^7Pa=94.8MPa（壓縮應力）。滿載狀態(tài)下，環(huán)向應力主要受內壓驅動，忽略外壓與內壓的部分抵消效應，則環(huán)向應力近似為σ_內=294MPa。解析思路：計算題考察基本的水力學和材料力學知識。首先計算管道內外側的靜水壓力，然后根據(jù)薄壁圓筒應力公式計算環(huán)向應力。注意單位統(tǒng)一，內壓通常指表壓，外壓是靜水壓力，計算時需區(qū)分。五、論述題答：海底管道施工風險識別與預防措施：風險識別：1.海床條件風險：識別海床地質穩(wěn)定性（如軟土、流沙）、承載力、沖刷風險等。2.環(huán)境條件風險：識別海浪、海流、潮汐、風、水溫、鹽度、濁度、海洋生物（如藤壺附著、腐蝕）等對施工設備和管道的影響。3.施工技術風險：識別管道制造缺陷、焊接質量、鋪設精度控制、管端處理、支撐系統(tǒng)安裝等環(huán)節(jié)的技術風險。4.設備風險：識別鋪管船、起重設備、焊接設備等的性能、可靠性及故障風險。5.作業(yè)安全風險：識別高空作業(yè)、水下作業(yè)、吊裝作業(yè)、火災爆炸等安全風險。6.人員風險：識別操作人員技能不足、疲勞作業(yè)、應急處理能力不足等風險。7.外部干擾風險：識別第三方活動（如船舶碰撞、錨拋）、自然災害（如地震、臺風）等風險。預防措施：1.詳細勘察：施工前進行詳細的海床地質勘察和環(huán)境水文條件調查，為方案設計提供依據(jù)。2.科學設計：根據(jù)勘察結果和施工條件，優(yōu)化管道線路、選擇合適的鋪設方式、設計可靠的管道支持和保護系統(tǒng)。3.質量控制：嚴格控制管道制造質量、焊接質量，進行嚴格的無損檢測。施工過程中加強過程監(jiān)控。4.設備保障：選用性能可靠、適應海況的施工設備，并做好日常維護保養(yǎng)。配備應急設備。5.安全管理：制定嚴格的安全操作規(guī)程，加強現(xiàn)場安全管理和監(jiān)督，進行全員安全培訓，做好應急預案。6.精確操作：采用先進的定位和導向技術，確保管道鋪設精度，避免碰撞和擱淺。7.環(huán)境保護：采取措施減少施工對海洋環(huán)境的污染，如控制泥漿排放、回收廢棄物等。8.動態(tài)監(jiān)控：在施工過程中利用監(jiān)測