深水鋼懸鏈式立管S型鋪設方法分析研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、深水鋼懸鏈式立管的鋪設方法主要有兩種:J型鋪設和S型鋪設。其中S型鋪設由于其能夠較為有效的保證焊縫質(zhì)量且鋪管速度較快而受到青睞,逐漸的由淺水海域向深海發(fā)展。本文利用廣泛應用于海洋管線的強度、疲勞以及相關的安裝鋪設等方面計算的有限元軟件OrcaFlex進行深水鋼懸鏈式立管的S型鋪設分析。主要的研究內(nèi)容及成果概括如下:
   (1)介紹了鋼懸鏈式立管的主要鋪設方法,總結(jié)了近幾年國內(nèi)外深水立管鋪設的主要工程實例中所采用的鋪設方法以及鋪

2、設水深等。
   (2)在不同條件下對立管的S型鋪設狀態(tài)進行分析計算,討論對比了托管架參數(shù)、鋪設水深以及立管內(nèi)部介質(zhì)不同時立管受力狀態(tài)所表現(xiàn)出來的差異,特別是荷載較為復雜的上弓段。立管上弓段是立管與托管架之間的多點連續(xù)支撐,局部的應力/應變將會發(fā)生突變,本文通過計算分析詳細討論了立管與托輥相互作用的特點以及控制方法。
   (3)本文詳細討論了立管內(nèi)部介質(zhì)所帶來的影響。根據(jù)DNV以及API相關規(guī)范從理論上分析了內(nèi)部介質(zhì)影

3、響的實質(zhì),并通過軟件分析了立管內(nèi)部介質(zhì)分別為空氣和海水時立管受力狀態(tài)以及所需張緊力的不同。綜合二者的優(yōu)劣性,本文提出了部分充水的鋪設方法并進行了分析。
   (4)經(jīng)過分析,本文得到的主要結(jié)論有:
   a、水深越大,則托輥的反作用力即立管與托管架的相互作用力越大;
   b、當立管入水角較小時,應盡量控制張緊力,使得立管與托管架的分離點高于托管架末端,以避免發(fā)生應變/應力上的較大突變;
   c、在進行

4、安裝鋪設分析時,若托管架已不適用需要調(diào)整時,應該優(yōu)先考慮增大托管架的長度而非減小入水角:
   d、立管與托輥的相互作用一般在第一個托輥以及分離點附近的托輥處作用力最大,而在中間區(qū)段的荷載相對較小;
   e、采用部分充水的方法對立管進行鋪設安裝,不僅能夠有效的降低立管壁厚的要求,節(jié)約成本,還能在一定程度上降低對設備的要求,同時,也使得托管架具有更廣泛的適用性(更大的適用水深等)。
   本文的創(chuàng)新點在于:(ⅰ)

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