潘悦然，任小川，翟 墨，张世宽

(1.海洋石油工程股份有限公司 天津 300451；2.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452)

0 引 言

我国南海有大量油气田和水下生产设施，其中，跨接管是用于连接水下管线终端、水下管汇和采油(气)树等水下结构物的管道系统，是深海油气开发中必不可少的关键性结构。拖网捕鱼作业是近现代采用数量最多的一种捕鱼方法，在拖网过程中，渔网具极有可能与水下跨接管发生钩挂，从而使跨接管受损，甚至对跨接管结构产生不可修复的破坏。本文以南海某 M 型跨接管为例，进行跨接管在拖网钩挂下的安全评估，估算风险并提出保护方案。

1 跨接管设计参数与几何尺寸

针对南海某4in(101.6mm)M型跨接管构型，利用ABAQUS有限元分析软件建立三维结构模型并开展强度分析。水下跨接管结构设计参数如表1所示，构型尺寸如图1所示。

图1 水下跨接管构型及主尺寸(mm)Fig.1 Shape and dimensions of 4-inch jumper

表1 跨接管结构设计参数Tab.1 Structural design parameters of jumper

2 跨接管结构受力分析

水下跨接管结构的有限元模型、坐标系统和载荷方式见图2，总体坐标系统中Z轴平行于跨接管水平跨距方向，Y轴为跨接管垂直方向，整体M型跨接管位于Y-O-Z平面内，X轴垂直于跨接管平面。

跨接管模型使用“PIPE31H”单元模拟管道梁和“ELBOW32”单元模拟弯头，连接器使用等效梁单元，根据连接器外径、高度和重量进行等效。跨接管的水下重量通过加载重力加速度进行等效模拟，跨接管单位长度重量考虑内衬层、最大的介质密度，主要的功能载荷考虑内压、外压和温度[1]。……