杭州湾海底管道临界管跨分析模型研究

摘要

杭州湾海底管道是甬—沪—宁输油管道的重要组成部分.受海水冲刷的作用下,会产生海底管道的悬空现象,称之为管跨.海底管线在海流、海浪引发的涡激的激发下,会使管跨发生振动.管跨发生振动后,将使管跨除承受原来的静应力之外,还要增加因振动引起的动应力,管跨段将发生屈服失效或疲劳引起的断裂.因此,必须对海底管道的临界管跨进行分析和预测.本文采用静态方法、避免涡激共振的方法和基于线性累积损伤理论的DNV-RP-F105方法分别计算了临界管跨.计算结果表明,单纯考虑静应力的计算过于简单,忽略了海流的影响；从避免涡激共振的角度计算比较接近实际情况,从横向和同向两个角度进行分析；基于线性累积损伤理论的DNV-RP-F105方法比较保守.从计算结果看,临界管跨的长度随海水流速的增加而减小,临界管跨的长度也随管径的增大而增大.