【摘 要】
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海洋柔性立管承担着连接浮式平台与水下生产设备的功能装备,是海洋油气开发的关键装备之一。随着浮式开发模式的日趋成熟,海洋柔性立管的使用越来越多,占立管的比例也越来越
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海洋柔性立管承担着连接浮式平台与水下生产设备的功能装备,是海洋油气开发的关键装备之一。随着浮式开发模式的日趋成熟,海洋柔性立管的使用越来越多,占立管的比例也越来越高。同时由于浮式开发模式的优越性,在浅水油气开发中也有非常好的应用前景。然而柔性立管在浅水应用面临着环境荷载影响显著、浮体运动相对剧烈等因素,使得浅水柔性立管线型设计非常困难,从而制约着柔性管缆在浅水的应用,因此,解决浅水立管线型设计问题迫在眉睫。本文研究工作属于国家863专项课题“柔性海底管道关键技术研究”(2012AA09A212)的一部分。本文首先对柔性立管线型的设计与分析方法进行详细的调研和总结,并以此为基础,针对现有设计方法设计周期长、效率低下等不足,发展了更为高效的线型参数设计方法;并以此为基础,结合浅水线型近远位的失效模式,对该方法的设计参数进行详细的参数分析,充分研究线型参数跟柔性管缆失效模式之间的关系,得到失效模式对应的性能曲线,对线型设计的参数取值空间进行规划,搭建立管线型设计平台,实现浅水线型的快速设计;最后结合将本文提出的设计方法用于某浅水单点系泊系统的设计分析,快速得到了适用的立管线型。本文的工作将为浅水柔性立管的缓波线型的工程设计提供一条高效的技术路线,对立管、缆这类顺应性结构的性能的研究提供有价值的参考。
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