柔性管道铺设上弯段接触荷载的参数分析.pdf

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1、第２卷第３期海洋工程装备与技术Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．３２０１５年６月OCEANENGINEERINGEQUIPMENTANDTECHNOLOGYJun．，２０１５柔性管道铺设上弯段接触荷载的参数分析叶海宾１，岳剑锋１，叶永彪１，岳前进２，陈金龙２（１．深圳海油工程水下技术有限公司，广东深圳５１８０６７；２．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连１１６０２３）摘要在进行水平式铺设时，柔性管道的上弯段将受到显著的接触荷载，导致管道的挤压失效，从而限制了这种铺设方式所能达到的水深。因此，对柔性管道铺设上弯段的接触

2、荷载进行准确估计具有重要的工程意义。对上弯段接触荷载进行理论研究，推导了简化的计算公式，并采用数值仿真技术研究了铺设工况下影响接触荷载大小的关键参数，以指导柔性管道铺设的上弯段接触荷载的分析，并为铺设设计提供参考。关键词柔性管道；水平式铺设；上弯段挤压；接触荷载中图分类号ＴＥ５３文献标志码Ａ文章编号：２０９５-７２９７（２０１５）０３-０１８４-０５ParameterResearchontheContactLoadoftheOver-BendofFlexiblePipeDuringLaying１，YUEJian-fe

3、ng１，YEYong-biao１，YUEQian-jin２，CHENJin-long２YEHa-ibin（１．COOECSubseaTechnologyLtd．，Shenzhen，Guangdong５１８０６７，China；２．StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning１１６０２３，China）AbstractTheover-bendoftheflex

4、iblepipewillbesubjectedtoobviouscontactloadduringhorizontallayingandfailuremayoccurbecauseofcrushing．Thisusuallyrestrictstheapplicationofhorizontallayingindeepwater．Therefore，itissignificanttoaccuratelyestimatethecontactloadontheover-bendoftheflexiblepipeduring

5、laying．Wecarryouttheoreticalresearchontheover-bendcontactload，deduceasimplifiedcalculationformula，andinvestigatethekeyparameterswhichaffectthecontactloadinthelayingcasesbynumericalsimulation．Theresultscanofferaspecificguidancefortheover-bendcontactloadanalysisi

6、nflexiblepipelaying，andprovideareferenceforthelayingdesignaswell．Keywordsflexiblepipe；horizontallaying；over-bendcrushing；contactload采用常规的工程船进行，方式灵活且成本低廉。随０引言着水深的增加，一般改用竖直铺设方式，往往需要专海洋柔性管道的特点是柔性良好，抗拉与抗压用的铺管船，大大增加了铺设成本。然而当前国内［１-２］性能也有一定的可设计性，因而得到广泛应用。外对这两种铺设方式的适用水

7、深尚无充分的研究，但是柔性管道有着复杂的多层结构，其径向刚度和一般由工程单位依据经验进行保守的选择。因此，［３］抗挤压性能都难以预测，而且柔性管的抗挤压能对水平式铺设的极限能力进行研究具有很重要的工力通常相对钢管较弱，常常制约了其所能铺设的最程意义。大水深。对于柔性管道在受到挤压荷载时的力学行从概念形式上看，这两种铺设方式的本质区别［４-６］为，目前已有较为充分的研究。在于管道的入水方式。水平式铺设中，管道将会在柔性管道的铺设方式可分为水平式铺设和竖直上弯段（下水桥区域）受到显著的拉、弯、挤压等荷载［７-８］铺设。浅

8、水柔性管道一般采用水平式铺设，可以的组合作用，容易发生失效，这决定了水平式铺设方收稿日期：２０１５-０２-０３基金项目：国家８６３计划重点项目（２０１ＡＡ０９Ａ２１２）、国家自然科学基金创新群体项目（５０９２１００１）作者简介：叶海宾（１９８５—），男，硕士，工程师，主要从事海洋工程方面的研究。第３期叶海宾，等：柔性管道铺设上弯段接触荷载的参数