海底管道载荷条件——管道铺设载荷

海底管道所处环境条件苛酷和多变，受力复杂。为了海底管道工程的安全，其载荷的确定至关重要。在确定其载荷时，除了明确各种载荷外，还要求研究其载荷条件、设计状态和载荷组合。海底管道所承受的载荷主要分为功能载荷、环境载荷和偶然载荷。功能载荷指在不考虑环境载荷作用时各种不同工况下系统存在、使用和处理所需要的载荷，功能载荷包括安装期间的铺设载荷和运行期间的工作载荷等。环境载荷指由于风、浪、海流、冰和地震等环境现象所产生的作用于管道系统上的载荷。偶然载荷一般指海底管道安装、服役过程中的第三方载荷，包括人类活动形成的偶然载荷，如船只碰撞、拖网和落物冲击等。

海底管道铺设技术历来受重视，国内外学者提出了多种理论和方法，促进了海底管道建设的发展。目前，海底管道的铺设方法主要有拖管法、S形铺管法、J形铺管法和卷管式铺管法等。

铺设载荷是指管道在铺设时施加的外力，铺设时的载荷主要包括钢管自身的重力、静水压力和安装作用力。重力项要把管段的浮力包括在内，还要追加由于海水压力面产生的轴向作用力。铺设作用力包括作用在管段上的由安装作业及其过程中产生的全部作用力，如铺管船施加的张力、管道铺设后进行挖沟时挖沟机产生的作用力、管体与周围土体间的摩擦力、登陆段管道的拖拉力以及管道连接时产生的作用力等。铺管作业是海底管道建设的重要环节，施工质量直接影响管道的使用寿命。