顶张紧立管的强度分析

TTR强度分析目的是确定TTR是否满足要求的强度标准。TTR强度校核标准可以用工作应力法（WSD），也可以用荷载抗力系数法（LRFD）。在API RP 2RD中采用WSD，在DNV OS F201中采用LRFD，具体采用哪种规范进行分析由业主指定。

1）荷载工况

TTR强度分析荷载工况选取原则与TTR尺寸设计荷载工况选取原则相同。

设计荷载工况的选取原则是确保立管在其使用寿命期间经历的所有可能的工况符合设计规范的安全标准。从理论上来说，设计荷载工况矩阵可能包含数百或数千个荷载工况。但实际设计中，许多工况显然比相同荷载工况类别中的其他荷载工况影响小，许多不重要的荷载工况可以忽略不计。因此，根据不同的设计工程师的经验和技术背景，荷载工况矩阵中最终选择的荷载工况可能会有所不同。经验丰富的设计工程师倾向于提出更简洁的设计工况矩阵，并更有效地执行设计工作而不丢失控制工况。

强度设计荷载工况选择的一般准则如下：

①每个不同的荷载类别应至少选择一个荷载工况。例如，应该考虑安装和压力测试的荷载工况，尽管这些工况通常并不起控制作用，但需要这些荷载工况来确认运行环境条件。

②通常情况下，受损工况不会同时发生，除非受损相互关联。

③TTR状态可能会在其使用寿命期间发生变化，例如TTR可能在其生命周期的早期是生产立管，在其寿命期间的剩余时间转换为注水立管，也可能在短时间内或持续时间内处于压井或修井状态。通常钻井专业将确定这些设计条件，TTR设计工程师需提供与每个操作相关的限制，并选择设计荷载工况来验证。

2）分析方法

可以使用OrcaFlex等分析软件进行TTR强度分析。(www.xing528.com)

依据API RP 2RD，在分析TTR立管所受张力和弯矩时，立管壁厚采用名义壁厚。在计算TTR立管应力时，立管壁厚采用考虑制造公差、腐蚀裕量和磨损的最小壁厚。

TTR强度分析应提供以下数据：

①名义顶部张力。

②极端上冲程和下冲程。

③关键部件的极限荷载。

④沿着立管长度的极限和均方根弯曲力矩和位移。

⑤沿着立管长度的极限应力。

这些数据除了用于验证TTR强度是否满足要求外，还将用于TTR立管局部关键部件设计和总程分析。