ICS 75.180.10 E 94 备案号：57725—2017
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 7340—2016
立管干涉 Riserinterference
2017－05－01实施
2016-12-05发布
国家能源局 发布 SY/T 7340—2016
目 次
II
前言 1总则 2设计方法 3水动力相互作用 4立管净距评估附录A（资料性附录） 水动力相互作用现象介绍附录B（资料性附录） 分析思考附录C（资料性附录） 钢管局部碰撞应力分析参考文献
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11
:14 18 23
27 SY/T7340—2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准使用翻译法等同采用了挪威船级社的DNVRPF203：2009Riserinterference（英文版）。 本标准与DNVRPF203：2009在结构上一致。 本标准与DNVRPF203：2009在技术性上一致。 本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：海洋石油工程股份有限公司。 本标准起草人：钟文军、孙国民、何杨、何宁、郝双户、王乐芹、杨伟、雷震名。
II SY/T 7340—2016
1.4.2
净距 clearance 立管外表面间的最小间距。
1.4.3
涂层 层 coating 在立管外表面，保护立管免受外界损伤的涂覆物。
1.4.4
顺应式形态 compliant configuration 形如悬链线的立管／脐带缆形态的统称，如自由悬挂型、顺应波型、懒波型和陡波型等形态。
1.4.5
计算流体动力学 computational fluid dynamics (CFD) 通过求解流固耦合方程来模拟和解释相关物理现象的数值方法。
1.4.6
失效failure 事件引起的不利情况导致：
部件或系统功能的丧失：功能退化造成设备、人员或环境的安全性显著降低。
-
1.4.7
疲劳 fatigue 循环荷载引起的材料损伤。
1.4.8
力系数 force coefficients 与相对位置有关的拖史力和升力的无量纲系数。
1.4.9
整体分析globalanalysis 浮体和立管在波流作用下受迫响应分析。
1.4.10
水动力相互作用hydrodynamicinteraction 由于流体中邻近结构的存在而引起的相互作用，如处于上游立管尾流中的下游立管会受到上游立
管的影响。 1.4.11
碰撞角impactangle 立管发生碰撞时。在碰撞位置处相对速度失量与两立管轴心连线的夹角，亦称为接触角。
1.4.12
碰撞事件impactevent 立管的显著运动引起的立管撞击称之为碰撞事件。每个碰撞事件可能引发多个连续的峰值应力，
对于线碰撞典型的峰值应力为4～5个，点碰撞为1～2个。 1.4.13
碰撞速度impactvelocity 碰撞时两个立管的相对速度，表示为Urel。
1.4.14
极限状态limitstate 超出此状态立管或部分立管将不再满足功能或操作要求。例如立管结构失效（破裂或局部屈曲）
2 SY/T 7340-2016
或操作受限（冲程或操作间隙不满足要求）。 1.4.15
线碰撞 lineimpact 假定碰撞时立管轴线相互平行的理想碰撞情况。
1.4.16
荷载load 引起立管上产生应力、应变、变形、位移、运动等响应的物理作用。
1.4.17
荷载效应loadeffect 单一荷载或组合荷载在结构上产生的响应和作用，如弯矩、有效轴力、应力、应变、变形等。
1.4.18
数值流体流动模型 numerical fluid flow models 计算流体动力学（CFD）软件求解出的力和流场。
1.4.19
操作、正常操作 operationnormal operation 立管系统日常操作情况。
1.4.20
点碰撞 童pointimpact 假定碰撞时立管轴线不平行导致的局部小面积碰撞情况。
1.4.21
折减速度 reduced welocity 用于评估漩涡释放引起的涡激振动（VIV）的无量纲速度参数。
1.4.22
立管列阵riserarray 顶张紧式立管系统，包含多个竖直或接近竖直的立管。典型的立管列阵中分布有多达20个立管。
1.4.23
立管干涉riserinterference 立管的最小间距小于接受标准的情况，
1.4.24
立管张紧器系统 riser tensioner system 为立管提供张力的同时，对浮体和立管之间的相对垂向运动（冲程）提供补偿的设备。
1.4.25
安全系数 safety factors 将满足可靠指标的下限抗力转化为设计抗力的分项安全系数。
1.4.26
筛选分析 sereening analysis 通过限定问题范围从而辨识出是否需要对问题进行更高级分析的一种方法。
1.4.27
并行布置 side-by-side arrangement 参见图1。
1.4.28
交错布置staggered arrangement 参见图1。
3 SY/T7340—2016
1.4.29
螺旋列板 strakes 附在立管外侧用以缓解涡激振动（VIV）响应的螺旋式结构构件。
1.4.30
串联布置 tandem arrangement 参见图1。
1.4.31
未扰动的流体流动模型undisturbedfluidflowmodel 忽略水动力相互作用的分析方法。
1.4.32
涡激振动 vortex induced vibrations (VIV) 由漩涡释放引起的共振。
1.4.33
尾流激振wakeinducedoscillations（WIO) 处于上游立管尾流中的下游立管由于水弹性不稳定性导致的下游立管的运动。
1.4.34
重径比weight/diameterratio 单位长度管道的水下重量与外径的比值（W/D）。受海生物的影响，该值可能显著变化。
串联布置 O
迎面来流
O
交错布置 O
迎面来流
O 并行布置 O O
迎面来流
图1 串联布置、 交错布置和并行布置
1.5缩写
ALS：偶然极限状态（AccidentalLimitState） API：美国石油协会（AmericanPetroleumInstitute） CFD：计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics） DNV：挪威船级社（DetNorskeVeritas） FD：频域（Frequency-Domain） FEM：有限元法（FiniteElementMethod) FLS：疲劳极限状态（FatigueLimitState） LF：低频（LowFrequency）
4 SY/T7340—2016
LRFD：荷载抗力系数设计（LoadandResistanceFactorDesign） LTD：线性化时域（LinearizedTime-Domain） NLTD：非线性化时域（Non-LinearTime-Domain） RP：推荐作法（RecommendedPractice） SCF：应力集中系数（StressConcentrationFactor） SCR：钢悬链线立管（SteelCatenaryRiser） TD：时域（Time-Domain) TLP：张力腿平台（TensionLegPlatform） TTR：顶张紧式立管（TopTensionedRiser） ULS：极端极限状态（UltimateLimitState） VIV：涡激振动（VortexInducedVibrations） WF：波频（WaveFrequency） WIO：尾流激振（WakeInducedOscillations） 2D：二维（Two-dimensional) 3D：三维（Three一dimensional)
1.6主要符号
CD 拖电力系数； CL 升力系数； D 直径： E 杨氏模量： Re 雷诺数： V
相对碰撞速度；
% 自由流速： V*
局部流速；
Va 尾流亏损速度： VR 折减速度（用频率定义，单位为赫兹）： VwR 折减速度（基于尾流中的局部流速）：
Vrel 相对流速； Vw 尾流中的流速； Ws 水下重量；
流动能；
6 0 碰撞角：
流体（水）密度；
p Aa 应力范围；
qy 屈服应力：
角频率；
w. 基本角频率。 1.7 标准结构
本标准各部分内容如下：第二章给出了设计方法，包括设计参数和设计原则。
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