海洋柔性管纜水下浮力模塊的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、柔性立管在海底能源開發(fā)中有著無法替代的作用，相比剛性立管，柔性立管具有更好的順應(yīng)性，可以應(yīng)用于更惡劣的環(huán)境，適用范圍廣泛。柔性立管在應(yīng)用過程中通常需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的線型以提高立管的順應(yīng)性能，保護(hù)立管在位服役的過程中不會(huì)因環(huán)境荷載而出現(xiàn)破壞。然而，維持設(shè)計(jì)線型的關(guān)鍵附屬裝備有浮力裝備、彎曲保護(hù)裝備、連接裝備等等。在浮力裝備中，分布式浮力模塊是最常用的一種，目前國(guó)內(nèi)使用的分布式浮力模塊產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。而國(guó)外公司相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展

2、成熟，掌握核心技術(shù)。因此，對(duì)分布式浮力模塊的研究有助于早日實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化，打破國(guó)外壟斷，促進(jìn)我國(guó)海洋工程工業(yè)的發(fā)展。
　　本文主要集中于浮力模塊的基本設(shè)計(jì)與應(yīng)用設(shè)計(jì)，并給出完備的設(shè)計(jì)流程。文中首先總結(jié)了分布式浮力模塊的產(chǎn)品開發(fā)與發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵問題的研究現(xiàn)狀，論證了分布式浮力模塊研究的主要研究?jī)?nèi)容并確定了關(guān)鍵研究問題。然后考慮分布式浮力模塊的設(shè)計(jì)因素，分別對(duì)浮力模塊荷載與荷載工況，浮力模塊失效模式進(jìn)行總結(jié)概述，并基于失效模式提

3、出了浮力模塊基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。文中對(duì)浮力模塊的內(nèi)部填充及外部保護(hù)材料的材料設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，綜合考慮材料性能及應(yīng)用環(huán)境完成材料選擇;完成了浮力結(jié)構(gòu)尺寸基本設(shè)計(jì)，對(duì)浮力部分結(jié)構(gòu)參數(shù)給出具體計(jì)算公式，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)浮力部分體積;文章對(duì)浮力模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)提出具體設(shè)計(jì)方法，分別針對(duì)浮力模塊的分布間距與浮力模塊的應(yīng)用數(shù)量設(shè)計(jì)做了研究，浮力模塊的分布設(shè)計(jì)綜合考慮管道彎曲相應(yīng)于材料成本確定最佳分布間距;浮力模塊的數(shù)量設(shè)計(jì)則提出許用漂移域的概念，以漂移域最大值確定