立管卡子的设计和安装探讨

赵佳宁

(海洋石油工程股份有限公司 天津300452)

0 引 言

立管作为连接海管和平台生产管汇的常用结构，对于平台生产的重要性不言而喻[1]。立管卡子作为立管的支撑结构其作用非常重要。以往研究文献往往只从施工方的角度去论述施工的过程[2]，或仅从设计者的角度去关注设计中的基础参数选取、强度校核或空间干涉核实等[3]，不能很好地将二者相结合。本文结合立管卡子的设计和安装工作，对较容易出现并造成相互影响的设计方案进行分析，对今后工作具有一定指导意义。

1 立管卡子的设计

立管卡子的设计工作通常分为两部分：强度校核和空间核实。

1.1 管卡的强度校核

管卡的主要构件有：约束环板、加强筋板、翼缘连接法兰板、卡子连接臂(管)、螺栓和螺母和氯丁橡胶等，如图1所示。

图1 立管卡子示意图Fig.1 Riser clamp diagram

需进行强度校核的部件有约束环板、加强筋板和翼缘板、承重环板、连接臂、螺栓，其中设计方和施工方应重点关注如下几点。

1.1.1 卡子连接臂(管)强度校核

管卡的荷载通常由立管设计团队通过软件计算给出，该荷载通过连接臂(管)传递到导管架结构上，因此支撑结构的校核最为重要。该杆件通常按照悬臂梁结构进行校核，设计长度不宜过长(通常为 1～2,m)，如较长可在连接管上增加支撑。施工方在进行预制时要注意控制安装误差、焊接变形和焊接质量。

1.1.2 螺栓强度校核

螺栓强度校核通常分抗拉强度校核和预紧力计算，其中应引起注意的是预紧力计算。……