深海采矿系统软管应用现状与技术挑战
汤明刚,张正伟,吴波,陈超,顾学康 (中国船舶科学研究中心)
摘要:海洋柔性管道是深海矿产资源开发中重要的提升和输运装备。本文从深海矿物开发模式、输送介质和自身可靠性等方面系统地阐述了柔性管道的应用需求,列举了两类深海采矿软管的应用现状与技术特点。为了满足深海采矿要求,探索提出了深海采矿系统软管的技术研制路线,并详细介绍了该系统软管所面临的整体应用、截面设计、建造与测试等技术挑战,为我国深海采矿系统软管的自主研制提供技术参考。
关键词:深海采矿;柔性管道;应用现状;技术路线;技术挑战
目录介绍
0 引言
1 深海采矿系统技术方案
2 深海采矿软管的应用需求与现状
2.1 深海采矿作业对软管的使用要求
2.1.1 开发模式
2.1.2 提升模式
2.1.3 应用海域
2.1.4 输送介质
2.2 海洋柔性管道应用现状
2.2.1 粘结橡胶管(Flexible hose)
2.2.2 非粘结管(Unbonded pipe)
3 深海采矿系统软管技术挑战
3.1 深海采矿软管应用技术
(1)软管选型
(2)整体线型设计
(3)水面船体—立管—海底车整体耦合性能分析
(4)内流—外流耦合响应分析
(5)VIV与波激疲劳耦合分析
3.2 深海采矿软管截面设计技术
3.3 深海采矿软管制造与测试技术
(1)连续成型
(2)接头
(3)模拟实际工况测试
(4)海上演示验证
4 结语
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