深水柔性管道铺设过程管道动态张力研究

深水柔性管道在铺设过程中会受到诸多因素的影响,而管道的动态张力将直接影响着其铺设装备的设计以及实际的铺设过程。本文建立了一种考虑了铺管船运动、波浪载荷、流载荷、风载荷以及柔性管道的耦合模型。基于上述模型,采用自然悬链线理论结合莫里森方程确定了柔性管道的初始形态,应用有限元软件AQWA对“海洋工程201”进行了水动力分析确定了船舶的动态响应,在特定海况下应用Orcaflex软件,对25.4 cm的柔性管道在3000 m水深条件下的铺设过程进行了分析,研究了柔性管道在铺设过程中动态张力的变化,以及软管铺设过程中铺设角度、铺设水深、波浪角度、有义波高以及谱峰周期对管道动态张力的影响。结果表明:海洋环境载荷、船舶运动、铺设条件等因素与管道动态张力之间存在很强的关联性,管道的最大轴向拉力相比于静态张力增大了42.7%。