陈严飞 何明畅 宗 优 董绍华 阎宇峰 张 晔 刘 昊 曹 静

1.“油气管道输送安全”国家工程实验室·中国石油大学（北京） 2.“工业装备结构分析”国家重点实验室·大连理工大学3. 中海油研究总院有限责任公司

1 研究背景

非粘结柔性软管具有柔性良好、适应性强、铺设速度快、可回收等优点，是目前海洋油气田开发中的关键设施。非粘结柔性软管由金属层与非金属层复合而成。金属层由金属钢带互锁或螺旋缠绕而成，非金属层由复合材料组成，层与层之间并不通过化学工艺粘接，能够进行相对运动，使其具有良好的柔性。根据内部是否有骨架层，可将其分为光滑型和粗糙型[1]。典型非粘结柔性软管结构如图1所示，由内至外依次为骨架层、内衬层、抗压铠装层、耐磨层、内抗拉铠装层、耐磨层、外抗拉铠装层、外包覆层。其中骨架层通常由不锈钢制成，主要用于承受径向静水压力，并提供足够的刚度支撑内衬层；内衬层由尼龙等聚合材料制成，用于形成管内输送介质流通的密闭空间；抗压铠装层由碳钢制成，主要功能为承受径向内压；耐磨层由聚合物材料制成，减少金属层间磨损；抗拉铠装层的材料通常为碳钢，用于承受管道的轴向载荷以及弯矩和扭矩；外包覆层同样由聚合物材料制成，用于隔绝外部环境。此外，可根据实际需要增加其他功能层，如保温层、抗鸟笼带等[2]。

图1 典型非粘结柔性软管结构示意图

柔性软管由多层金属和非金属复合而成，结构形式复杂，加上所处海洋环境恶劣，使柔性软管的失效模式更加多样。……