摘要：漂浮软管接头在复杂海洋环境作用下,可能发生钢筋破断、层间脱粘和法兰脱落等,危及油气输运安全。为研究漂浮软管接头破损及粘结面失效行为,以某DN 300漂浮软管为例,利用Rebar单元、Embedded嵌入技术和粘聚力接触模型,构建了漂浮软管接头三维有限元模型,对软管接头在拉伸荷载作用下的力学特性进行研究,并通过有限元分析结果与试验结果的对比验证了数值模拟方法的可行性,进而采用有限元方法分析了漂浮软管接头破损及粘结失效原因。结果表明:①采用Rebar单元和Embedded嵌入技术建立的三维数值模型分析软管接头破损特性是可行的;②软管接头的损伤、脱粘主要是由接头捆扎钢筋破断造成的;③极限轴向拉伸荷载作用下,软管接头的粘结损伤主要发生在距离法兰端面200~672 mm区域,其中570~672 mm区域大部分位置进入完全损伤。研究成果为漂浮软管接头的极限承载设计和泄漏机理研究提供了参考。

摘要：海上输油漂浮软管是浮筒和油轮的连接通道,其在波流联合作用下的动力响应直接影响漂浮软管管组的安全。以某海域现役漂浮软管管组为研究对象,利用OrcaFlex软件建立由首管、主管和尾管组成的漂浮软管管组有限元模型,同时考虑法兰力学特性,分析不同波浪及海流参数下管组上各点的最大轴向拉力、最大弯矩和最大曲率值的变化规律,研究各参数变化对漂浮软管动力响应的影响。结果表明:法兰部分对漂浮软管的弯矩和曲率的影响较大,不能忽视该部分的影响;波浪入射角度的变化对漂浮软管最大轴向拉力、最大弯矩和最大曲率影响较大,当波浪入射角度为90°或270°附近时,漂浮软管的轴向拉力、弯矩和曲率达到最大值;有效波高和海流流速变化对整个管组上的最大轴向力、最大弯矩和最大曲率值有较大影响,但波浪周期对其影响较小。本文研究结果可为漂浮软管结构设计和管组布局方案设计提供参考。