深海S型管线铺设中的静态形态影响因素分析

陈再玉，赵晓磊，肖德明，姚宝恒

深海S型管线铺设中的静态形态影响因素分析

陈再玉1，赵晓磊1，肖德明1，姚宝恒2

（1．海洋石油工程股份有限公司，天津300451；2．上海交通大学海洋研究院，上海200240）

建立了S型深海管线铺设系统管线悬空段的控制方程，应用奇异摄动方法对方程进行了求解，并采用解析和数值相结合的方法进一步分析了管线水下重力、张紧器张紧力等参数对管线形态的影响。分析结果有助于深入了解大深度管线铺设中的力学行为，并可进一步为深海管线、缆索铺设施工设计提供理论依据。

管线；铺设；深海；奇异摄动方法；静态形态

采用铺管船法进行海底管线铺设是海洋工程中的重要环节，而铺设时管线应力和形态是管线设计和施工中需要考虑和控制的重要因素。本质上，铺管过程中管线形态计算是求解精确满足边界条件的非线性杆方程［1］。关于该问题的研究，Plunkett［2］、Dixion［3］等人基于渐近展开法做了开创性的工作；Konuk［4］基于摄动近似方法对海底管线的应力进行了分析；Zhu［5］基于奇异摄动方法对该问题进行了求解。基于和文献［5］相同的方法，曾晓辉［6］等也对海底管线铺设的力学问题进行了分析。

值得提及的是，文献［1］基于奇异摄动方法详细分析了管线的椭圆度和静态水压对管线静态构形的影响，然而管线的水下重力和张紧器张紧力等参数也会对管线的形态产生显著影响，关于这方面工作，相关文献尚未看到。基于这一现状，在文献［1］的基……