刘淼儿， 杨 亮， 范嘉堃， 英玺蓬， 宫治鹏， 杨志勋， 岳前进， 阎 军

(1.中海石油气电集团 技术研发中心， 北京 100028；2.大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析国家重点实验室， 辽宁 大连 116024；3.哈尔滨工程大学 机电工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150001；4.大连理工大学 海洋科学与技术学院， 辽宁 盘锦 124221)

0 引 言

海洋柔性立管是海洋油气开采系统中不可或缺的重要装备，连接着海底井口与浮式生产平台。与金属材料制成的钢制立管相比，柔性立管由高分子材料与金属材料复合而成，具有优异的柔顺性，可有效地解耦管道顶端浮体的水平漂移与纵向升沉运动，保证管道系统的安全运维[1-2]，广泛地应用于海洋浮式生产系统。在研究柔性立管在位服役或进行安装工况的线型设计时，分布式浮筒作为重要的附属构件，为柔性立管实现特定线型提供浮力，是立管系统中的重要组成部分。分布式浮筒与柔性立管的整体线型如图1所示。分布式浮筒的外部由高强度保护材料制成，内部填充提供浮力的聚氨酯泡沫或环氧树脂复合泡沫材料[3]。分布式浮筒可保证柔性立管在环境载荷和顶端浮体运动综合作用下的线型稳定，是从整体上改变柔性立管线型设计的关键附属构件。

图1 柔性立管线型系统中应用的浮筒

目前，国内外学者已针对柔性立管线型中的浮筒设计进行一系列的研究工作。SUN等[4]基于OrcaFlex软件对柔性立管的陡波型线型设计进行整体分析，通过数值模拟的方法进行浮筒长度的灵敏度研究，确定浮筒的最佳设计长度(浮筒的总长度保持不变)，其研究成果可有效提高柔性立管的整体力学性能。……