泊头捷宇石油管道设备有限公司

漂浮复合轻型软管是一种典型的粘结型复合柔性管，多用于FPSO上原油的近岸外输，其各层结构之间紧密粘结，不会发生相对滑移。漂浮输油软管复杂的结构对其制造工艺提出了较高要求，目前国内对此类产品多依赖进口，对其设计、生产及理论方面的研究均处于起步阶段，缺乏相应的标准及规范。欧美发达及日本的大型橡胶企业有能力设计制造此类漂浮输油软管，石油行业在上对此类漂浮输油软管形成的标准规范主要有API17K及OCIMF-2009。 漂浮输油软管在实际应用时，会因为下放或卷筒盘绕等工况带来径向上的压力载荷，可能会造成管体性能下降甚至发生失效。API17k中明确说明，如果采购方提出要求，生产方需提供漂浮输油软管的径向许用压缩量。OCIMF-2009中详细说明了漂浮输油软管径向压载试验平台的搭建方法及试验步骤。笔者根据相关标准规范要求，以某国产漂浮输油软管为研究对象，利用数值模拟方法来研究漂浮输油软管在径向压力载荷下的性能。漂浮输油软管材料包括碳钢、橡胶、帘布一橡胶复合材料及闭孔泡沫。其中帘布一橡胶复合材料可视为横观各向同性材料，其性能可用5个相互单独的工程常数表示；橡胶及闭孔泡沫为非线性超弹性材料。对于漂浮输油软管，橡胶层及浮体层对承担外部压载的贡献很小，故对其材料特性进行简化以减少计算量，即将两者皆视为各向同性的线弹性材料。 国产漂浮输油软管承受径向压载时，螺旋钢筋层为主要承载构件，而帘布一橡胶复合层及橡胶层承受的径向外载比钢筋层小，但其在稳固和防腐方面起重要作用，且螺旋钢筋的应力较大值位于上、下、左、右4个变形较为剧烈的区域，径向许用压缩量为为44.2mm，对应上刚体板施加的压力载荷为46.56N。 漂浮输油软管的径向压载与径向压缩量呈现明显的线性关系，在一段初始压缩量之后，会在相当大的一段压缩量内保持良好的线性关系，漂浮输油软管的径向抗压刚度稳定值约为1kN/mm，可满足工程实际需要。 btjieyu