渤海是我国海洋油气的主要产区,随着我国经济的快速发展,能源稀缺的问题日益显现,而石油天然气资源的开发和利用是我国现代化建设中不可或缺的一部分。海底管道是海上石油和天然气资源开发的重要组成部分,是海洋油气工程的生命线。近些年海底管线损害的事件越来越多,海底管线一旦发生泄漏,后果十分严重,而这些有大多数都是因为抛锚作业引起的。为了防止海底管道发生泄漏确保安全的进行油气输送,有必要对海底管线损坏概率和抛锚作业对海底管线的损害程度以及保护措施进行研究。首先,本文是基于挪威船级社的海底管线保护风险评估规范对渤海进行研究,抛锚作业对海底管线的损害有两种:撞击损害和拖曳损害。影响海底管线破损程度的因素很多,先对渤海海域的大气水文以及土壤地质进行介绍,为后文计算提供依据,在对直接撞击海底管线的锚进行详细介绍和选取,同时介绍了ABAQUS中接触问题的相关知识。其次,本文对撞击损害进行了研究。首先是撞击概率,运用概率论假设漂移服从正态分布,建立相应的数学模型,得出撞击概率;再者是撞击能量,运用动能定理对锚坠入海底的速度和能量进行了计算;最后,采用土壤吸收能量公式,得出锚在保护层中的入土深度。并利用ABAQUS对其进行数值模拟,撞击分析中,利用数值模拟分析了管壁厚度、管线长度对最终凹痕深度的影响,并与其他撞击形式、DNV规范计算值进行对比,得出规范的可靠性。然后,本文对拖曳损害进行了研究。先对锚的拖曳行为和规范中的管线拖曳进行了介绍,其次对抛锚作业中拖曳力的大小进行了计算,并建立了拖曳载荷分析模型,利用ABAQUS模拟出不同土壤条件下拖曳力的大小。拖曳力包括锚的抓力和锚链的抓力,并根据得出的结果对管线进行安全校核。同时还对船舶的淌航距离进行了计算,得出禁锚区的设置依据。最后,在已有研究的基础上,得出管线的设计掩埋深度,提出禁锚区距离的设置方法,并详细介绍了堆石保护层的理论方法,对堆石保护层的设计有一定的指导意义,同时还提出一些其他海底管线和海底电缆的保护措施,对指导施工具有积极意义。