深水脐带缆终端承载能力计算研究

TE952; 脐带缆终端是水下脐带缆关键的硬件设备,其在深海环境承受载荷复杂恶劣,对连接系统的可靠性要求很高.以南海某气田使用深水脐带缆终端为研究对象,针对现场测试发现的屈服强度不足问题,依据ASME相关标准,对脐带缆终端关键连接部件按弹-塑性应力分析方法建立有限元模型并进行数值分析,得到其在极限工况下的弯矩能力、轴向能力和剪切能力.分析结果表明:深水脐带缆终端连接系统在复杂环境载荷下整体结构安全可靠,满足全局弹-塑性失效评估的标准;结合理论计算深水脐带缆终端连接系统局部塑性变形大小均小于许用值,满足局部弹-塑性失效的要求;材料屈服强度越高,承载能力越好,通过工程实践选用较为保守的方案,海上施...

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Published in石油机械 Vol. 51; no. 2; pp. 48 - 55
Main Authors 刘新宇, 刘统亮, 魏行超, 程寒生, 张晨, 戚蒿, 薛大智
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中海石油 (中国) 有限公司海南分公司%中国海油石油集团有限公司%海南大学管理学院 2023
Subjects
屈服强度
脐带缆终端
失效准则
承载能力
水下控制系统
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Summary:TE952; 脐带缆终端是水下脐带缆关键的硬件设备,其在深海环境承受载荷复杂恶劣,对连接系统的可靠性要求很高.以南海某气田使用深水脐带缆终端为研究对象,针对现场测试发现的屈服强度不足问题,依据ASME相关标准,对脐带缆终端关键连接部件按弹-塑性应力分析方法建立有限元模型并进行数值分析,得到其在极限工况下的弯矩能力、轴向能力和剪切能力.分析结果表明:深水脐带缆终端连接系统在复杂环境载荷下整体结构安全可靠,满足全局弹-塑性失效评估的标准;结合理论计算深水脐带缆终端连接系统局部塑性变形大小均小于许用值,满足局部弹-塑性失效的要求;材料屈服强度越高,承载能力越好,通过工程实践选用较为保守的方案,海上施工作业和水下连接过程中表现优异.研究成果可为脐带缆终端设计和现场工程应用提供理论基础和技术参考.
ISSN:1001-4578
DOI:10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.02.007