深水钢悬链立管铺设安装作业窗口分析

康庄，张立，张翔

(哈尔滨工程大学船舶工程学院深海工程技术研究中心，黑龙江哈尔滨150001)



深水钢悬链立管铺设安装作业窗口分析

康庄，张立，张翔

(哈尔滨工程大学船舶工程学院深海工程技术研究中心，黑龙江哈尔滨150001)

摘要:钢悬链立管J型铺设作业窗口是为了确定其正常铺管的环境条件，找到正常铺管和弃管作业的界限。本文以API RP 2RD立管规范许用应力法和semi－submersible半潜式铺管船的张紧能力为作业窗口综合校核准则，使用ORCAFLEX软件建立钢悬链立管J型铺设有限元模型，分析铺设过程中浪流相对方向、不同波浪方向下波高－周期、波浪－海流条件下的立管强度和产生的最大有效张力，以此确定钢悬链立管J型铺设作业窗口。结果表明，浪流同向时作业窗口最小;当海流大小一定且与波浪同向，波浪方向为180°，波浪周期在铺管船固有周期附近时作业窗口最小;铺设作业系统对于波浪的敏感性更强。同时，分析了J型铺设作业窗口的影响因素，除波浪、海流的影响外，铺管船和立管的特性也对作业窗口作用明显。在铺设系统设计以及铺管作业时，环境载荷、铺管船、和立管结构等方面是决定铺管作业窗口的核心因素。

关键词:J型铺设;钢悬链式立管;作业窗口;ORCAFLEX软件;弃管

钢悬链式立管是一种新型深水立管形式，是深水湿树生产系统的首选立管形式。集海底管线与生产立管的功能于一身［1］，结构形式及制造工艺相对简单，建造成本低，施工难度及作业量低［2］，可用于所有类型的浮式平台，适用于高温高压的工作环境。……