夹层海底管道在侧向撞击力下的凹陷行为

作者：万锋; 管锋; 周传喜^*; 刘永辉; 欧阳蒙; 田海锋

来源：石油机械, 2021, 49(03): 95-101.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2021.03.015

• 夹层保温管
• 撞击力
• 内部介质压力
• 外部静水压力
• 环空率
• 结构凹陷

夹层管作为油气输送管线应用于深水高压和管道碰撞事故频发的海洋环境中,能提供更大的结构抗力,但目前对夹层管受坠物撞击凹陷行为的认识尚不深入。为此,基于薄壁管凹陷变形理论模型,采用有限元方法研究了夹层管在侧向载荷作用下的结构凹陷行为,通过参数分析,探讨了内部介质压力、外部静水压力和环空率等对夹层管结构响应的影响。研究结果表明:夹层管的载荷抗力随凹陷深度增加呈非线性增长,其凹陷变形符合薄壁管刚-塑性三维壳的凹陷变形机理;内压增大可以提高管道对撞击载荷的抗力,而外压作用则与之相反;增加核心层厚度能改善夹层管各层能量吸收占比,从而对内外部管道起到保护作用。研究结果对夹层保温管道设计及安全评估具有一定的指导意义。

• 单位
  长江大学