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[摘要]本文主要论述了深水海底管道铺设过程中出现湿式屈曲时海管所产生的变化及船舶自身所采取的应对措施，并对湿式屈曲时海管的应变情况做了简要的计算分析。
[關键词]深水
海底管道
湿式屈曲
随着我们生活水平的不断提高，人们对于自身外在的形象追求等级也越来越高。但就目前我国的形象设计专业人士数量却远远不能满足当前市场的火热需求，人才短缺所造成的危机也严重制约着这个产业的辉煌前景。
1前言
随着海洋石油开发向深水领域进军，为海底管道的施工带来了许多新的挑战。深水海底管道在铺设过程中由于受到强大的外部静水压力、弯矩和轴向力的作用，如果没有科学且严格的控制，容易产生局部的屈曲变形，情况严重时会产生管道破损，导致管道充水，所造成的后果常常是无法接受的，因此需要我们对海底管道湿式屈曲的情况加以研究和分析，对产生湿式屈曲情况后船舶自身的反应加以了解，从而制定出相应的预案及措施，以保证海上施工的安全性以及一旦出现湿式屈曲情况后所能及时采取的应对措施。
2概述
海底管道作为连接产油平台与陆地炼厂之间的媒介是海洋工程事业中尤为重要的一部分。随着当今海洋事业进军深海，海底管道在铺设过程中所存在的安全风险也是当今深水海洋技术研究中最为重要的一部分。其中以湿式屈曲尤为引人关注，所谓湿式屈曲，是指管体在铺设过程中产生了超出管材本身所允许之外的变形，且变形处已发生破损，使得海水注入管内，当管体突然进水时，将造成海管悬空段的水中重量急剧增大，不但威胁铺管船以及船上施工人员的安全，还可能影响到周围已存在水下生产设施的安全。
在铺设过程中海管产生屈曲的原因有很多种，比如恶劣天气、设备失效、管材疲劳等等。因此，在项目施工前对海管铺设过程中可能产生的湿式屈曲的风险进行分析并准备相应的应急措施是很有必要的。这样就可以在湿式屈曲发生时采取正确的措施加以应对，不但降低了湿式屈曲发生时所引发的风险，同时也提高了项目风险控制的水平。
3深水铺管概况
当今的海管铺设方式主要分为s—Lay，J-Lay和Reel-Lay三种，在深水铺管中S-Lay是最容易发生湿式屈曲的一种铺管方式，因此本文主要针对S-Lay的铺管方式进行分析和讨论。
根据海管相关规范的规定，在深水s—lay铺管时往往可以采用一个较小的曲率半径进行铺设，但随之会导致海管在铺设过程中产生较大的应变，且这些应变多为塑性形变，会残留在海管中但并不影响海管的使用，但当残留应变累积到一定程度超过了海管所能承受的应变能力时海管就会发生变形，且严重时会发生湿式屈曲。
4湿式屈曲分析
深水中需要采用动力定位（DP）铺管船进行海管铺设，当发生湿式屈曲时会引发一系列的情况，需要我们提前对湿式屈曲可能引发的情况进行考虑，
张紧器极限张力的校核。发生湿式屈曲时海管的水中重量会增加，张紧器的张力会增加以提供能夹持住进水海管的张力，需要校核张紧器的极限张力是否满足。
推进器能力的校核。推进器是DP铺管船在铺管时用以克服海管水平分力，从而保证DP铺管船能够精确定位的重要设备。当发生湿式屈曲时，需要校核推进器的能力是否满足。
收放（A/R）绞车能力的校核。A/R绞车是代替张紧器为海管提供张力，从而使海管能够放至海底的设备。基于上述情况的校核之后，需要校核A/R绞车的能力是否满足。
托管架结构强度的校核。发生湿式屈曲时会导致托管架所承受的海管压力增加，因此需要校核托管架的结构强度是否满足。同时，发生湿式屈曲时往往会通过增大托管架角度的方式以缓解进水海管给托管架施加的压力。
5湿式屈曲算例
下面将根据一个实际项目的海管数据进行分析，分别对发生湿式屈曲时需要校核的上述情况进行模拟分析。
5.1海管参数
水深1400米，海管外径559mm，壁厚25.9，海管等级X65。
5.2分析结果
5.2.1海管正常铺设状态
海管的正常铺设状态分析结果张力2254KN，推进力1015KN，距离船尾1722m，上弯段0.37%，下弯段0.07%。
5.2.2张力校核
当海管发生湿式屈曲时，海管的自身重量会增加，张紧器会随之增加张力以提供能够夹持住海管的张力，需要通过分析最大张力情况下海管的状态来采取应对措施。根据分析结果可见，当达到张紧器张力极限的情况时，正常铺设状态下的托管架曲率已经超出了托管架滚轮的能力范围，此时通过降低托管架的曲率（即增大托管架的角度）是有效的应对措施。
5.2.3推进器能力校核
当海管发生湿式屈曲时，铺管船张力会随之增大，海管由于进水水中重量会增加，导致水中s型曲线变化，同时会导致海管底部张力（推进器力）变化，因此需要校核进水情况时的推进器能力，确认推进器是否能够在此情况时保证船舶的位置稳定。
通过表4中具体分析结果可见，海管发生湿式屈曲时，推进器可以满足需求。
5.2.4 AR绞车能力校核
当海管发生湿式屈曲之后，往往会采用AR绞车设备将海管放置海底，因此需要校核AR绞车是否有能力将进水海管安全的下放到海底，以便再进行后续工作。此时需要校核AR绞车在最大能力时下放海管的情况，通过分析可见降低托管架的曲率（即增大托管架的角度）或者在推进器能力允许的情况下向前移船是相对有效的应对措施。
5.2.5托管架结构强度校核
在海管发生进水后，托管架上的滚轮支反力会随之增大，因此需要校核托管架的结构强度是否满足要求。通过上述分析可见，在采取增大托管架角度或向前移船等相应措施后均可以缓解进水海管对托管架滚轮的压力，同时满足托管架的结构强度要求，以保证安全施工。
5.3结论
根据分析结果可以看出，发生湿式屈曲时，加大张紧器张力同时增大托管架角度是最有效的应对湿式屈曲的方法。同时根据先前对湿式屈曲的分析，如果铺管船的设备不能够满足安全放管的需求，就需要通过移船等手段缓解设备的负荷，从而将海管安全的放至海底。
6结束语
深水海底管道的铺设为我们带来了很多新的挑战，而海管湿式屈曲作为深水海底管道铺设时的风险之一，需要我们对其加以分析，深入了解，从而制定出可行的预案，以保证在项目施工时的安全性。希望此文能对湿式屈曲的情况研究有所帮助。当然，文中提到的某些方法也有待进一步思索和改进，这也是今后不断努力实践的方向。
[關键词]深水
海底管道
湿式屈曲
随着我们生活水平的不断提高，人们对于自身外在的形象追求等级也越来越高。但就目前我国的形象设计专业人士数量却远远不能满足当前市场的火热需求，人才短缺所造成的危机也严重制约着这个产业的辉煌前景。
1前言
随着海洋石油开发向深水领域进军，为海底管道的施工带来了许多新的挑战。深水海底管道在铺设过程中由于受到强大的外部静水压力、弯矩和轴向力的作用，如果没有科学且严格的控制，容易产生局部的屈曲变形，情况严重时会产生管道破损，导致管道充水，所造成的后果常常是无法接受的，因此需要我们对海底管道湿式屈曲的情况加以研究和分析，对产生湿式屈曲情况后船舶自身的反应加以了解，从而制定出相应的预案及措施，以保证海上施工的安全性以及一旦出现湿式屈曲情况后所能及时采取的应对措施。
2概述
海底管道作为连接产油平台与陆地炼厂之间的媒介是海洋工程事业中尤为重要的一部分。随着当今海洋事业进军深海，海底管道在铺设过程中所存在的安全风险也是当今深水海洋技术研究中最为重要的一部分。其中以湿式屈曲尤为引人关注，所谓湿式屈曲，是指管体在铺设过程中产生了超出管材本身所允许之外的变形，且变形处已发生破损，使得海水注入管内，当管体突然进水时，将造成海管悬空段的水中重量急剧增大，不但威胁铺管船以及船上施工人员的安全，还可能影响到周围已存在水下生产设施的安全。
在铺设过程中海管产生屈曲的原因有很多种，比如恶劣天气、设备失效、管材疲劳等等。因此，在项目施工前对海管铺设过程中可能产生的湿式屈曲的风险进行分析并准备相应的应急措施是很有必要的。这样就可以在湿式屈曲发生时采取正确的措施加以应对，不但降低了湿式屈曲发生时所引发的风险，同时也提高了项目风险控制的水平。
3深水铺管概况
当今的海管铺设方式主要分为s—Lay，J-Lay和Reel-Lay三种，在深水铺管中S-Lay是最容易发生湿式屈曲的一种铺管方式，因此本文主要针对S-Lay的铺管方式进行分析和讨论。
根据海管相关规范的规定，在深水s—lay铺管时往往可以采用一个较小的曲率半径进行铺设，但随之会导致海管在铺设过程中产生较大的应变，且这些应变多为塑性形变，会残留在海管中但并不影响海管的使用，但当残留应变累积到一定程度超过了海管所能承受的应变能力时海管就会发生变形，且严重时会发生湿式屈曲。
4湿式屈曲分析
深水中需要采用动力定位（DP）铺管船进行海管铺设，当发生湿式屈曲时会引发一系列的情况，需要我们提前对湿式屈曲可能引发的情况进行考虑，
张紧器极限张力的校核。发生湿式屈曲时海管的水中重量会增加，张紧器的张力会增加以提供能夹持住进水海管的张力，需要校核张紧器的极限张力是否满足。
推进器能力的校核。推进器是DP铺管船在铺管时用以克服海管水平分力，从而保证DP铺管船能够精确定位的重要设备。当发生湿式屈曲时，需要校核推进器的能力是否满足。
收放（A/R）绞车能力的校核。A/R绞车是代替张紧器为海管提供张力，从而使海管能够放至海底的设备。基于上述情况的校核之后，需要校核A/R绞车的能力是否满足。
托管架结构强度的校核。发生湿式屈曲时会导致托管架所承受的海管压力增加，因此需要校核托管架的结构强度是否满足。同时，发生湿式屈曲时往往会通过增大托管架角度的方式以缓解进水海管给托管架施加的压力。
5湿式屈曲算例
下面将根据一个实际项目的海管数据进行分析，分别对发生湿式屈曲时需要校核的上述情况进行模拟分析。
5.1海管参数
水深1400米，海管外径559mm，壁厚25.9，海管等级X65。
5.2分析结果
5.2.1海管正常铺设状态
海管的正常铺设状态分析结果张力2254KN，推进力1015KN，距离船尾1722m，上弯段0.37%，下弯段0.07%。
5.2.2张力校核
当海管发生湿式屈曲时，海管的自身重量会增加，张紧器会随之增加张力以提供能够夹持住海管的张力，需要通过分析最大张力情况下海管的状态来采取应对措施。根据分析结果可见，当达到张紧器张力极限的情况时，正常铺设状态下的托管架曲率已经超出了托管架滚轮的能力范围，此时通过降低托管架的曲率（即增大托管架的角度）是有效的应对措施。
5.2.3推进器能力校核
当海管发生湿式屈曲时，铺管船张力会随之增大，海管由于进水水中重量会增加，导致水中s型曲线变化，同时会导致海管底部张力（推进器力）变化，因此需要校核进水情况时的推进器能力，确认推进器是否能够在此情况时保证船舶的位置稳定。
通过表4中具体分析结果可见，海管发生湿式屈曲时，推进器可以满足需求。
5.2.4 AR绞车能力校核
当海管发生湿式屈曲之后，往往会采用AR绞车设备将海管放置海底，因此需要校核AR绞车是否有能力将进水海管安全的下放到海底，以便再进行后续工作。此时需要校核AR绞车在最大能力时下放海管的情况，通过分析可见降低托管架的曲率（即增大托管架的角度）或者在推进器能力允许的情况下向前移船是相对有效的应对措施。
5.2.5托管架结构强度校核
在海管发生进水后，托管架上的滚轮支反力会随之增大，因此需要校核托管架的结构强度是否满足要求。通过上述分析可见，在采取增大托管架角度或向前移船等相应措施后均可以缓解进水海管对托管架滚轮的压力，同时满足托管架的结构强度要求，以保证安全施工。
5.3结论
根据分析结果可以看出，发生湿式屈曲时，加大张紧器张力同时增大托管架角度是最有效的应对湿式屈曲的方法。同时根据先前对湿式屈曲的分析，如果铺管船的设备不能够满足安全放管的需求，就需要通过移船等手段缓解设备的负荷，从而将海管安全的放至海底。
6结束语
深水海底管道的铺设为我们带来了很多新的挑战，而海管湿式屈曲作为深水海底管道铺设时的风险之一，需要我们对其加以分析，深入了解，从而制定出可行的预案，以保证在项目施工时的安全性。希望此文能对湿式屈曲的情况研究有所帮助。当然，文中提到的某些方法也有待进一步思索和改进，这也是今后不断努力实践的方向。