□ 吴翔实 □ 余荣华 □ 高连新 □ 袁鹏斌

1.华东理工大学机械与动力工程学院 上海200237

2.上海海隆石油管材研究所 上海 200949

3.海隆石油工业集团有限公司 上海 200949

1 研究背景

随着海上油气开发技术的不断成熟，用于输送油气的非黏结海洋柔性软管需求量越来越大。软管是由钢和塑料组成的复合管，与钢管相比，具有对海底地形适应性好、连续长度长、安装接头少、抗腐蚀、可回收等优点，在海洋石油开发中有逐渐取代钢管的趋势，并已经形成了一系列标准和规范［1-2］。

软管应用首先面临的问题是如何将软管与平台或其它管线连接，这涉及到海洋软管接头的设计［3］，连接强度和密封性是软管接头设计的核心。传统的海洋软管接头多采用扣压的方法进行连接，这种接头不能提供足够的气密性，特别是当软管外径较大时，缺陷更为明显［4］。目前，最新型的连接方式是将软管各功能层单独固定，将软管各承载层的轴向载荷和弯曲载荷传递到终端连接器上，使接头具有较高的连接强度。同时，设置专门的密封结构，解决管道内流体介质的密封问题［5-6］。这种新型连接方式成为海洋柔性软管接头的主流，其密封效果取决于密封结构的材料性能、几何形状和尺寸。由于密封结构形状不规则，受力又较复杂，因此设计密封结构时很难用弹性力学方法求得解析解。笔者针对非黏结海洋柔性软管接头，利用有限元分析方法，研究了密封结构的外形参数对接头密封性能的影响，分析了主要影响因素，可以为软管接头的密封设计提供参考。……