柔性立管的详细设计方案

详细设计包括管体的详细设计、接头的详细设计及抗弯器和限弯器的详细设计。

1）管体的详细设计

管体的详细设计包括截面分析和寿命分析两部分。

截面分析主要是利用动态分析得到的最大拉力和相应曲率，以及最大曲率和相应拉力对之前初选的截面参数进行校核，分析柔性立管中骨架层等金属层的应力和内压密封层等聚合物层的应变是否满足表5-2中的设计准则。如满足要求则进行下一步的寿命分析。如不满足要求则返回重新选取截面参数。

寿命分析主要是校核柔性立管的使用寿命是否满足规范要求。对于柔性立管中的骨架层等金属层的寿命校核准则为在整个服役寿命内疲劳累积损伤小于0.1，对于内压密封层等非金属层的寿命校核准则为非金属材料失效时间应大于设计寿命。

利用Abaqus对柔性立管骨架层和抗压铠装层进行有限元分析，确定应力是否满足要求。(www.xing528.com)

2）接头的详细设计

接头的功能是传递荷载和密封，接头通过骨架层固定件、抗压铠装层固定件、抗拉铠装层固定件、中间包覆层固定件和外包覆层固定件传递荷载，通过各种密封件进行密封。设计过程中各固定件需根据不同部件的不同受力形式进行设计分析。密封件需根据使用环境确定合适的密封件结构及材料。

3）抗弯器和限弯器的详细设计

抗弯器和限弯器常用于防止柔性立管发生过大变形破坏，在动态应用中常使用抗弯器，在静态应用中常使用限弯器。抗弯器是倒锥形，通过增加柔性立管截面抗弯刚度来防止柔性立管发生过大弯曲。限弯器是互锁结构，通过锁定柔性立管弯曲半径来防止柔性立管发生过大弯曲。

抗弯器设计应保证柔性立管系统在极端工况下柔性立管弯曲半径不小于容许的最小弯曲半径，抗弯器本身不发生破坏。限弯器设计应保证限弯器发生自锁时，限弯器弯曲半径大于柔性立管容许的最小弯曲半径，限弯器本身不发生破坏。在保温输油柔性立管限弯器设计中，利用有限元分析软件Abaqus对限弯器自锁时的受力情况进行分析。