J形保護(hù)管距海底泥面高度對(duì)海底電纜強(qiáng)度的影響

郝 林, 胡 軍, 陶海成, 張少洋, 曹宏遠(yuǎn)

(中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司, 天津 300457)

0 引 言

根據(jù)國(guó)際電纜保護(hù)委員會(huì)(International Cable Protection Committee，ICPC )的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，海底電纜的危害因素分為3個(gè)類別：外部人類活動(dòng)、自然災(zāi)害和自身組件失效。雖然外部人類活動(dòng)，如漁業(yè)活動(dòng)、拖錨等造成的破壞所占比例最高，但海底侵蝕、地震、波浪海流等自然環(huán)境因素也造成了相當(dāng)數(shù)量海底電纜的失效。目前，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展和新技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐的不斷推進(jìn)，我國(guó)海底電纜敷設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，但仍存在海底電纜管道保護(hù)法律法規(guī)制度不健全、安全隱患問(wèn)題突出、信息共享機(jī)制不暢等問(wèn)題，進(jìn)而造成海底電纜失效事故[1-2]。

從海底電纜結(jié)構(gòu)本體失效角度分析，影響其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵指標(biāo)為最小彎曲半徑和最大工作張力，在波浪海流作用下，一旦超過(guò)其許用值將發(fā)生破壞。為防止海底電纜在波浪海流載荷作用下產(chǎn)生移動(dòng)變形，在海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)階段，依據(jù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)和海底電纜尺寸設(shè)計(jì)J形保護(hù)管。目前，在海底電纜的強(qiáng)度計(jì)算方面，主要側(cè)重于敷設(shè)時(shí)的受力分析[3-6]和彎曲保護(hù)分析[7]。對(duì)于J形保護(hù)管底部的喇叭口距海底泥面距離無(wú)具體的高度要求。若喇叭口距泥面高度過(guò)高，海底電纜出泥后至喇叭口的長(zhǎng)度較大，波流載荷增大；若喇叭口距泥面高度過(guò)低則影響施工安裝。同時(shí)，為進(jìn)一步保障海底電纜的穩(wěn)定，通常通過(guò)拋砂袋的方式為海底電纜提供支撐保護(hù)，避免發(fā)生懸空。……