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海洋能源科普——钢悬链线立管设计步骤

2024-03-25 16:21     来源:海洋石油装备与材料     钢悬链线立管 海洋油气管线
确定尺寸。需要确定的钢悬链线立管的尺寸主要包括壁厚、悬链线长度、顶部悬挂角等。本阶段需要进行敏感性分析来确定最优化的设计尺寸方案及顶部最适合的连接方式。

静态设计。静态设计主要用来确保加载规范规定的载荷时,其关键区域的应力处于许用应力的范围以内,此时使用的主要规范有API RP 2RD。

动态设计。由于钢悬链线立管悬挂于浮式平台上,因此浮体动态运动引起的相互作用力需要钢悬链线立管来支持。SCR运动响应具有自然的非线性特性,运用时域模拟分析比用频域分析更容易捕捉与波浪力、船体运动相联系的非线性影响。动态运动的时域模拟可以在统计特性上确定可能的极限响应值。

涡激振动分析。该部分可以确定缓解涡激振动装置的尺寸,如 SCR上广泛使用的螺旋列板的尺寸。

疲劳分析。疲劳与浪向、船体运动及涡激振动等有关,疲劳损伤的计算基于规范规定的S-N曲线确定,本部分一般应用到的规范有API 2A等。疲劳生命周期的计算可以用来确定每根立管最大疲劳损伤率。

柔性接点分析。该部分主要用来分析立管顶点处的极限应力情况等。

立管安装分析。该部分主要用来确定安装方式,并评估安装时可能出现的危险情况。SCR安装时,一般比较主流的安装方式为立式安装(J-lay)。

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