1、, ICS 75.180.10 E 94 远B中华人民共和国国家标准GB/T 21412.5-201 O/ISO 13628-5: 2002 石油天然气工业水下生产系统的设计和操作第5部分:水下睛带缆Petroleum and natural gas industries一Design and operation of subsea production systems Part 5: Subsea umbilicals CISO 13628-5: 2002 , IDT) 2010-09-02发布2010-12-01实施虫草马防中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布
2、GB/T 21412.5-2010/ISO 13628-5 :2002 目次前言.v 引言. VI 1 范围-2 规范性引用文件3 术语、定义和缩略语23. 1 术语和定义3.2 缩略语54 功能要求-4. 1 总要求.4.2 工程特定要求-5 质量保证6 设计要求-6. 1 概述6.2 设计方法-6. 3 分析7 部件设计、制造和试验97.1 概述7.2 电缆7.3 电缆的性能要求117.4 电缆的结构分析t.四7.5 电缆的制造127.6 验证试验137.7 电缆部件验收试验147.8 光缆167.9 软管177.10 金属管248 终端及其附属设备的设计.8. 1 概述338.2 终端3
3、38. 3 附属设备349 脐带缆的设计349.1 温度范围349.2 最大工作载荷9.3 最小破断载荷9.4 最小弯曲半径.9.5 动态使用寿命359. 6 海床稳定性359.7 运行环境35GlB/T 21412.5一2010/ISO13628号:20029.8 横截面布置359. 9 成缆.9. 10 子束-9.11 内护套9.12 铠装9.13 外护套369.14 长度标识3710 脐带缆的制造和试验3710. 1 脐带缆制造3710.2 验证试验3811 脐带缆工厂接收试验(FATs)11. 1 概述.11. 2 外观和尺寸检查4011. 3 电缆.40 11. 4 光缆.4011.
4、 5 软管4011. 6 金属管4012 储存4112.1 概述412. 2 脐带缆保护412. 3 备用管12.4 维修工具12. 5 整体试验413 安装前的工作-13. 1 脐带缆数据.4113. 2 路由资料4213. 3 终端及附属设备资料4213.4 依托设施资料4213. 5 水下结构物资料13. 6 调研买方设施14 装船4314. 1 概述4314. 2 对装船设备的技术审查014. 3 装船程序U14.4 装船前会议4414.5 装船前试验4414. 6 装船作业14. 7 中止和开始装船-14.8 脐带缆的搬运14.9 装船监测4614.10 用卷筒或转盘装船414.11
5、 装船后试验.15 安装作业GB/T 21412.5-2010/ISO 13628号:200215.1 概述4615. 2 安装船舶和设备要求4715. 3 安装前的勘查15.4 1型或J型管的拖拉作业 48 15. 5 水下终端的安装(起始端)5015.6 铺设路由5015. 7 干线铺设作业要求5015.8 铺缆船定位达到要求的触地点5015. 9 控制和检测铺设长度.15.10 铺设期间的完整性监测.15.11 埋设作业5215.12 水下终端定位方法(另一端)5215. 13 水下终端的下放5215. 14 水下终端的拖拉5315.15 管线的交叉.15.16 弱连接的配置15.17
6、铺设后的勘查.15.18 埋设后的勘查5315.四拖拉后的试验5415. 20 连接后的试验5415.21 安装辅助设备的回收5415. 22 应急程序5415.23 修复5415.24 安装后的勘查附录A(资料性附录)买方功能规格书中提供的信息.附录B(资料性附录)脐带缆试验.四附录c(资料性附录)优先选用的软管和金属管尺寸62附录D(规范性附录)软管和脐带缆的特性试验64附录E(资料性附录)疲劳试验67图D.1试验压力/压力衰减试验布置图 64 图D.2软管动态响应的试验装置示意图. . . . . . . . . . . . . . 66 图E.1 典型脐带缆安装示意图.图E.2脐带缆沿
7、摇摆绞缆轮进行疲劳试验的典型布置图69图E.3脐带缆模型疲劳试验的典型布置图图E.4典型动态脐带缆安装的偏移外形图70图E.5典型试验布置图脐带缆承受固定端部接头拉力下的弯曲70表1交流试验电压u表2公称内径和壁厚公差17表3同心度.17 表4试验压力、爆破压力与设计工作压力的比率四表5等效应力设计系数m皿GB/T 21412.5-2010/ISO 13628-5 :2002 表B.1电缆/电缆部件四表B.2 光缆四表B.3软管.60 表B.4金属管60表B.5蹄带缆表B.6电缆表B.7光纤.61表且8软管. 表B.9金属管表C.1优先选用的软管尺寸/压力等级表C.2优先选用的金属管尺寸.62
8、 表E.1动态脐带缆弯曲疲劳试验的典型试验模型67N G/T 21412.5一2010/ISO13628-5 :2002 前言GB/T 21412(石油天然气工业水下生产系统的设计和操作分为九个部分:一一第1部分:一般要求和推荐做法;一一第2部分:用于海底和海上的挠性管系统;一一第3部分:过出油管(TFL)系统;一一第4部分:水下井口和采油树装置;一一第5部分:水下脐带缆;一一第6部分:水下生产控制系统;一一第7部分:修井/完井立管系统;一一第8部分:水下生产系统中水下机器人(ROV)接口;第9部分:遥控操作工具(ROT)干预系统。本部分为GB/T21412的第5部分。本部分等同采用ISO13
9、628-5 :2002(石油天然气工业水下生产系统的设计和操作第5部分:水下脐带缆)(英文版)。本部分等同翻译ISO13628-5: 2002。为便于使用，本部分作了下列修改:一一ISO13628的本部分改为GB/T21412的本部分;删除国际标准的前言;一一对ISO13628-5: 2002中的疑误进行了更正，并在相应之处用脚注进行了说明。本部分的附录A、附录B、附录C、附录E为资料性附录。附录D为规范性附录。请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本部分由全国石油天然气标准化技术委员会(TC355)归口。本部分起草单位:海洋石油工程股份有限公司。本
10、部分主要起草人:周美珍、张维庆、程寒生、高光才、李小军、张艳春、杨博、郭建文、赵淑文、李红、牛勇。V GB/T 21412.5-2010/ISO 13628-5 :2002 51 本部分基于APISpec 17E: 1998第二版和APIRP 171: 1996第一版。采用本部分的用户应当注意，对于特定的应用场合可能需要不同于该标准的要求，或者是比标准中规定内容更深入的要求。本部分无意禁止供货商提供产品或买方去接受供应商所提供的产品，对于特定的应用场合，尤其是在技术上存在革新或发展的情况下，可选择替代的设备或工程办法。当采用替代做法时，供应商应当对不同于本部分的做法进行标识并提供详细说明。飞4
11、GB/T 21412.5-2010/ISO 13628-5:2002 石油天然气工业1 范围水下生产系统的设计和操作第5部分:水下脐带缆GB/T 21412的本部分规定了水下控制系统、化学药剂注入、气举、公用脐带缆及相关附属设备的设计、材料选择、制造、设计在全证、试验、安装和操作要求，并给出了推荐做法，用于石油天然气行业。GB/T 21412的本部分适用于单独的电缆、光纤、热塑性软管或金属管的脐带缆，或它们组合的脐带缆。GB/T 21412的本部分适用于静态萌动态运行的脐带缆，其路径可为水上-水上，水上-水下和水下水下。GB/T 21412的本部分不适用于相关部件接头，除非这些挂头影响到脐带缆
12、或其附属设备的性能。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这哩文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。ISO 527(所有部分)塑料拉伸性能的测定ISO 1402 橡胶、塑料软管及软管组合件液压试验ISO 4080 橡胶和塑料软管及其组合件透气性的测定ISO 4406液体传动油被固体颗粒污染等级代号ISO 4672:1997橡胶、塑料软管低温曲挠试验ISO 6801 橡胶或塑料软管在积膨胀的测运ISO
13、6803 橡胶、塑料软管及软管组合件无挠曲液压脉冲试验IS0 7751 橡胶、塑料软管和软管组合件试验压力、爆破压力与设计工作压力的比率ISO 8308 橡胶和塑料软管及非增强软管液体壁透性测定IEC 60228 电缆的导体IEC 60502-1 额定电压1kV(Um= 1. 2 kV)到30kV(U如=36kV)挤包绝缘电力电缆及附件第1部分:额定电压1kV(Um= 1. 2 kV)和3kV(Um =3. 6 kV)电缆IEC 60502-2 额定电压1kV(Um = 1. 2 kV)到30kV(Um =36 kV)挤包绝缘电力电缆及附件第2部分:额定电压6kV(Um =7.2 kV)到30
14、kV(Um=36 kV)电缆IEC 60793-1-1光纤第1部分:总规范总则IEC 60793-2光纤第2部分:产品规范IEC 60794-1-1光缆第1部分:总规范总则lEC 60794-1-2光缆第1部分:总规范光缆性能基本试验方法ASTM A 370 钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义ASTM A 450/ A 450M 碳钢、铁素体合金及奥氏体合金钢管常用要求的标准规范ASTM E 562 用系统的人工逐点计数法测定体积因数的试验方法ASTM G 48 使用三氯化铁溶液测定不锈钢和相关合金耐点蚀和缝隙腐蚀标准试验方法GB/T 21412.5-2010/ISO 13628号:200
15、2BS 5099 电缆火花试验规范3 术语、定义和缩略语3. 1 术语和定义下列术语、定义和缩略语适用于GB/T21412的本部分。3. 1. 1 .附属设备ancillary equipment 脐带缆系统的附件，不构成主要功能用途的一部分。例如:弱连接、浮圈和I型管或J型管密封等。3. 1. 2 弯曲限制器bend Iimiter 通过机械方法使脐带缆的弯曲半径受到限制的装置。注:般由一系列互锁的金属环或模制环组成，用于脐带缆上。3. 1. 3 弯曲加强件bend stiffener 通过提高局部抗弯刚度而限制脐带缆弯曲半径的装置。注:弯曲加强件通常是用在脐带缆上的一种模制装置，根据所需的
16、负载有时需要加固。3.1.4 钢丝打结bird-caging 由于脐带缆铠装层上的轴向和径向应力集中，随着节圆直径增大和/或减小，局部铠装金属丝会重新排序的现象。3. 1.5 束bundle加外护层之前，脐带缆内绞合的功能部件及相关的填充物。注:束内典型的功能部件包括软管、金属管、电缆和光缆。3. 1. 6 转盘carousel 脐带缆存储装置，在驱动机构带动下能环绕垂直轴转动。注:环形传送装置由内卷轴和外缘结构构成，二者共同支撑脐带缆。脐带缆以零张力存储。没有外缘结构的传送装置通常称为转筒。3. 1. 7 履带牵引装置caterpillar 是将脐带缆托放在传动带之间，输送脐带缆的装置。3.
17、 1.8 特性数据characterization data 与部件或脐带缆相关的数据，表明性能指标，但不作为特定的接收/拒收标准。3. 1. 9 网套chinese finger 借助脐带缆外径来固定脐带缆的卡子或固定装置，由许多的螺旋编织网线组成并系在锚固装置上。3. 1. 10 芯线core 通用术语，用于描述单根绝缘导体。? GB/T 21412.5-201 O/ISO 13628-5: 2002 3. 1. 11 偏行铺设crab lay 安装船舷侧或尾部沿铺设路由移动的安装方式称为偏行铺设。3. 1. 12 设计寿命design Iife 使用寿命乘以一个适当的安全系数后得出的数值
18、。3. 1. 13 设计工作压力design working pressure(DWP) 软管或金属管连续运行时的最大工作压力。3. 1. 14 设计工作载荷design working load 最大工作载荷乘以一个适当的安全系数得出的数值。3. 1. 15 终端end termination 安装在脐带缆末端的机械装置，将安装和操作的载荷、流体和电气设备的信息传递给水下或水面安装的配套设施。3. 1. 16 工厂接收试验factory acceptance test (F A T) 生产完工后，为验证其完整性而在整个脐带缆系统上进行的一系列试验。3. 1. 17 功能部件functiona
19、l components 包含在脐带缆内，用于满足操作需要的部件。例如，软管、金属管、电缆/光缆。3. 1. 18 功能规格书functional specification 为规定整体性需求的文件(包括质量保证要求)，应说明产品性能或功能的特征、特性、工艺条件、界面和其他要求。3. 1. 19 侬托设施host facility 固定的或浮动的设施，脐带缆与其实现机械和功能上的连接，并通过脐带缆来实现功能和提供服务。例如:平台、浮筒、浮式生产系统。3. 1. 20 咂氢剂hydrogen getter 光纤系统内的介质，该介质可以通过化学方法消除氢。3. 1.21 成缆lay-up/ cab
20、ling 将芯线或光纤组成电缆或将软管、金属管、电缆、光缆组成束或多个子束的操作。3.1.22 装船loadout 采用倒缆或吊装的方式将脐带缆或脐带缆系统从存储装置转到安装/运输船上的操作。3. 1. 23 制造商规格书manufacturer s written specification 制造商根据买方和GB/T21412本部分的要求，编制的有关脐带缆、脐带缆部件及其制造的规格书。注:规格书可包含多种文件(如设计计划、检验和试验计划、试验程序等)。3 G/T 21412.5-2010/ISO 13628-5 :2002 3. 1. 24 最大工作载荷maximum working loa
21、d 指脐带缆在搬运和/或安装过程中，在不发生损坏或性能降低的情况下，能连续承受的最大拉伸工作载荷。注:当脐带缆的弯曲半径减小时，最大工作载荷随之降低。3. 1. 25 引缆钢丝messenger wire 用于转接初始拖拉装置，安装或预先固定在I型或J型管中，通常为绳子，为拖拉脐带缆穿过管子而提供的方法。3.1.26 最小弯曲半径minimullI bend radus 功能部件在生产、卷缆和放组二储存和安装、使用和回收过程中不出现损坏的最小弯曲半径值。注1:可弯曲的典型功能部件包括电缆/光缆、软管、金属管、脐带缆等。注2:最小弯曲半径是从弯曲中心点到功能部1t外径的弯曲内侧点的测量值，该值叮
22、以随着作用在部件和脐带缆上的载荷不同而变化。3.1.27 最小破断载荷minimum breaking load 当载荷直线作用在脐带缆上时.脐带缆在产生机械破断前所承受的最小拉伸载荷。3. 1. 28 月池moonpooI 船甲板与海水之间的垂直敞开通道，通过它起放设备和产品。3. 1. 29 多路藕合器mulH蛐coupler一种多路接头，包括两个插接板组件(相互搞合连接的两半)，其中一个由多个液压和/或电气和/或光纤搞合接头组成，每个接头都完成一个独立的功能，当两个插接板组件连接到一起时，相应的相合接头同时相互匹配。3. 1. 30 拖拉头pull-in head 位于脐带缆的末端，便于
23、脐带缆装船/卸船和沿着海床和/或穿过I型/管和J型管拖动。注:某些设计中，终端铠装可用来锚定I型管和J型管顶部的脐带缆。该拖拉头通常包含一个流线型的圆柱管套，脐带缆铠装层及功能部件的终端包含在其内部，可以快速拆卸，方便组件的测诚和监测。拖拉头也可用在脐带缆的水下末端。3. 1. 31 卷轴reel / / 用来储存脐带缆或其组件的装置，由两个凸缘、滚筒组成，滚筒的轴线通常是水平的。3.1.32 使用寿命service life 即脐带缆系统应能满足功能要求的规定时间。3.1.33 S-N数据S-N data 该数据由循环应力水平与失效时对应的循环次数所绘制的图表而得到。3. 1. 34 连接s
24、plice 将部件或分部件的长度接起来，以达到需要的产品长度。4 GB/T 21412.5一2010/ISO13628号:20023. 1. 35 水下终端接口subsea termination interface 用于脐带缆和水下终端或水下脐带缆分配单元之间实现转接的装置。注:典型的接口装置由脐带缆铠装终端、弯曲加强件、软管和/或金属管端部接头组成。如果脐带缆包含电缆，终端接口还应包括电穿透器和/或电接头。3. 1. 36 水下脐带缆分配单元subsea umbilical distribution unit 将单根脐带缆与多个水下系统独立进行机、电、克和/或液连接的机械装置。注:本文中的
25、流体包括生产系统服务流体、生产流体、控制流体和气举流体。3. 1.37 水下脐带缆终端sub$a umbilil termination 用于脐带缆或跨接管束与水下系统连接的装置，实现其机、电、光和/或液的连接。注:本文中的流体包指生产系统服务流体、生产流体、控制流体、井下作业流体和气潜流体。3. 1. 38 脐带缆umbilical 指电缆、光缆、软管、金属管群.既可以单独具caT相互组合在一起成缆，具有柔性，并用外护套和/或铠装提高机械强度。3. 1. 39 脐带缆接抉Ulllbilical joint 是指将两段脐带缆连接来实现修复或形成所需产品长度的装置。3. 1. 40 脐带缆系统u
26、mbilical system 由脐带缆略端及其他附属设备纤1成，安装在固定平台、?于工飞t产设施或陆地设施与固定平台、浮式生产系统或水下系统之间，提供控制、数据通讯此生产系统服务流体和/或公用供应之间的传输。3. 1.41 非老化典型试样unaged representative sample 脐带缆或其内部部件的试样.夜试样预先未承受载荷、应力和/或高温例:电缆、软管、金属管和光缆。3. 1. 42 公用脐带缆utility umbilical 安装在两个固定平台之间)固定平台与浮式设施之间、或固定平台/浮式设施与陆地设施之间，用于电/液动力、工艺流体和数据通讯传输的脐带缆。3. 1. 4
27、3 原材料virgin material 原库存料virgin stock 由材料制造商提供的全新的、未使用过的材料。注:原材料或原库存料不应包括或含有重复加工、重复利用、重复处理、重复使用或其他类似的材料。3. 1. 44 弱连接weak Iink 用来保证在特定载荷和位置上，可将脐带缆分开或切断的装置。3.2 缩略语GB/T 21412的本部分中，应用下列缩略语:AC 交流电AVE 表现容积膨胀DC 直流电5 GB/T 21412.5-2010/ISO 13628号:2002DWP 设计工作压力FAT 厂家接收试验FIR 全盘指示读数d 内径KP 千米点LAT 最低天文潮NDE 无损检测D
28、 外径OTDR 光时域反射计QA 质量保证ROV 水下机器人y 规定的最小屈服应力TAN 滴定法酸值TVE 真实容积膨胀UV 紫外线壁厚4 功能要求4. 1 总要求4. 1. 1 脐带缆脐带缆及其部件应具有以下特性:a) 能承受所有设计载荷和载荷组合，并在规定的设计寿命内完成其功能;b) 在设计寿命期间，能在规定温度下储存和运行;c) 材料:适应所处的环境，并与腐蚀控制及介质相容性要求一致;d) 电缆:能以要求的特性传输电力和信号;e) 光纤:在衰减要求范围内，能以要求的波长传输信号;f) 软管和/或金属管:能在要求的流量、压力、温度和清洁度下传输流体;g) 如果部件出现渗透，能以可控的方式进
29、行排放;h) 按制造商规格书的规定，能回收和再安装。4. 1. 2 终端及附属设备脐带缆部件的终端接口是一个关键部位，在设计审查阶段应引起注意。终端和附属设备至少应满足与脐带缆相同的功能要求。若应用，应按下列各项进行论证:a) 终端应在脐带缆和支撑结构之间提供结构接口;b) 终端应在脐带缆和弯曲限制器/弯曲加强件之间提供结构接口;c) 终端不应降低脐带缆的使用寿命，或使系统性能低于功能要求;d) 腐蚀保护应满足设计寿命的要求;e) 安装过程中，将终端应急回收或按计划回收到水面，不应降低脐带缆的使用寿命或系统性能。4.2 工程特定要求买方应规定脐带缆的功能要求。当买方对功能无特定要求时，或买方有
30、规定，但其规定功能会影响到脐带缆的设计、材料、制造、试验、安装和运行，应由制造商规定。注1:附录A规定了规格书的基本要求。注2:如果买方元特定要求，且没有此要求并不影响上述工作，则制造商将承担买方无要求的责任。6 G/T 21412.5-2010/ISO 13628-5:2002 5 质量保证依据GB/T21412的本部分要求制造的设备应遵守认证的质量保证(QA)程序。制造商应编制规格书说明如何执行质量保证程序。6 设计要求6. 1 概述脐带缆及其部件的设计应满足GB/T21412本部分中功能和技术的要求。需求分析应基于脐带缆的风险评估。考虑的因素有脐带缆的工作环境和运行条件，以及性能失效的后
31、果。6.2 设计方法设计方法至少应包括以下方面:a) 理论基础的描述。为了满足第四章规定的功能要求，包括评估脐带缆设计参数的计算程序和方法及需要满足的准则;b) 设计寿命的评估方法。遵循6.3的要求;c) 理论基础的验证。按照7.6，7.8.7，7.9.7和10.2的规定，通过对部件试样和完整的脐带缆试样进行样机试验。验证应包括脐带缆各结构层的能力。如果不影响其他结构层应力计算的可靠性，对非关键层(如防磨层)的校核采用简化保守的分析方法是可以接受的;d) 应力集中系数的确定基础。考虑金属结构部件的几何因素，包括终端接头及其内部、夹具附件、刚性连接面、制造公差及由载荷引起的缝隙;e) 制造和设计
32、的公差、制造产生的应力、焊接以及影响结构性能的其他因素。除非有文件证明脐带缆的设计不受以下因素的影响，设计方法应考虑各层的磨损、腐蚀、制造工艺、安装载荷、尺寸变化、蠕变和老化(包括机械、化学和热老化)的影响。如果脐带缆的设计超出了以往的、己验证的设计范围，制造商应进行样机试验来验证新的设计方法。样机试验应证实那些超出以往、己验证的设计范围的设计参数的适应性。6.3 分析6.3. 1 概述作为设计评估内容，制造商应考虑与脐带缆设计有关的分析结果，包括安装、动态应用及结构分析。分析结果应用于证实脐带缆适于安装，并在其设计寿命内仍然适用。分析结果应在设计验证试验中，或在工厂接收试验中得到验证。制造商
33、可提供典型的历史数据验证所用的模型或计算，以代替部件/脐带缆的物理试验。6.3.2 载荷分类定义载荷按功能、环境(外部的)或者偶然性进行分类，其定义如下:a) 功能载荷指制造、安装和运行期间，作用于脐带缆上的载荷，包括脐带缆在水下承受的下列载荷(风、浪、流载荷除外): 1) 由脐带缆(含介质及附件)的重力和浮力产生的载荷，包括永久性和暂时的载荷;2) 软管和金属管内的压力;3) 热胀及收缩产生的载荷;4) 外部压力;5) 试验压力，包括安装、调试和储存压力;的因挖沟、埋设或抛石引起的外部土壤或岩石的反作用力;7) 由支撑和保护结构产生的静反力和变形载荷;的临时安装或回收载荷，包括受到的拉伸和断
34、裂载荷、冲击载荷及导向产生的载荷;9) 在运行期间，脐带缆结构中的残余安装载荷;7 G/T 21412.5-2010/ISO 13628号:200210) 压力和张力引起的旋转产生的位移;11) 铺设或卡紧脐带缆的相互作用;12) 由于刚性或柔性管交叉或跨越引起的载荷;13) 安装时由于定位误差引起的载荷;14) 检修工具引起的载荷。b) 环境载荷指那些由各种环境参数直接或间接产生的外部作用力，作用于脐带缆上产生的载荷，包括波、流和船舶运动产生的载荷。c) 偶然载荷指直接或间接地由非计划性行为产生的载荷，包括但不限于以下情况:1) 落物;2) 拖网温船碰撞;3) 锚缆故障;的火灾和爆炸;5)
35、舱壁损坏或非正常进水;6) 推进器故障;7) 安装船舶的动力定位故障;8) 外部过压;9) 内部过压;10) 转塔服动系统故障。6.3.3 载荷组合与工况脐带缆的设计应证明其满足作用在脐带缆上的各种设计载荷组合的要求。由脐带缆装置及其支撑(包括环境和土壤条件)所产生的载荷是随时间而变化的，;r.对其影响进行分析。分析的设计载荷工况应包括工丁接收成验、安装和l运行。对于买方规定的任何临时工况，应进行设计校核，且应与设计载荷工况采用相同的设计标准。所分析的设计载荷应来源于以下载荷组合za) 功能载荷;b) 功能载荷和环境载荷;c) 功能载荷、环境载荷和偶然载荷。在考虑载荷组合时，尽可能地描述作用于
36、脐带缆的相关载荷条件。例如，脐带缆铺设过程中，仅出于监控目的，通常加压到一个比工作压力低的压力水平。因此，这种条件下的组合载荷可能与工作条件下承受的载荷有较大的不同。同样，对于动态应用场合，在恶劣的海况下井口控制系统可暂停运行，从而可避免正常工作压力与大的轴向载荷和附加弯曲载荷组合的情况。实际上，不可能对所有载荷的组合进行评估。在临界载荷和可控载荷组成评估基础的条件下，设计分析将是一个选择的过程，通常不考虑非临界和不可控的情况。6.3.4 安装分析安装分析应用于确定安装期间施加在脐带缆上的载荷，包括由于内部监控压力、船舶运动、安装设备、夹紧、挖沟作业、抛石、挤压、海床稳定性和拖拉作业所带来的载
37、荷。安装分析应用于确定下列参数，在脐带缆的设计中应考虑:a) 脐带缆在海床上触地点与船舶间的允许偏移量，为海况和海流的函数;b) 沿着脐带缆张力和曲率的变化，为海况和海流的函数;c) 沿着脐带缆多点的张力和曲率时域图，包括己确定的具有最大张力值和最小曲率半径的点pd) 为避免脐带缆过应力所允许的船舶运动;e) 挖沟作业的残余张力;。在脐带缆失效前，铺缆船可定位的最长时间周期，为海况的函数;8 GB/T 21412.5-201 O/ISO 13628-5: 2002 g) 由于抛石产生的冲击力;h) 由于在储存和通过电缆线盘期间产生的断裂载荷与任何内部监控压力及铺设拉伸载荷的组合产生的横向变形。
38、如果安装涉及I型管或J型管，应在考虑海床上及I型管，或J型管内部摩擦力的同时，确定脐带缆上的最大拖拉力。脐带缆的设计载荷、最小弯曲半径和许用断裂载荷应在安装分析确定的限定范围内。6.3.5 动态分析动态分析应用于确定脐带缆的载荷，这些载荷由于自重、海流、水面波动的影响，船/浮筒运动，脐带缆的结构等引起。动态分析应用于确定以千数据:a) 沿着脐带缆张力和由率的变化，为海况和海流的函数;b) 沿着脐带缆多点的张力和曲率时域图，包括己确定的具有最大张力值和最小曲率半径的点。在考虑疲劳寿命性能时，应适当的考虑破劳寿命的随机特性。尤其应注意动态运行中，脐带缆内产生的涡激振动，以及从1型管底部直至悔!木昂
39、分的涡敞振动。在计算疲劳寿命与要求的使用寿命之间，应保持合适的安全裕度q由于弯曲加强件和附属设备会影响脐带缆的棋荷，故设叶的吁曲加强件和附属设备应保持脐带缆在其允许的操作范围内。注:安全系数取决于分析水平及各种必要的假设，典型的安全系数为lu币6.3.6 结构分析/结构分析应用于确定脐带缆及其组件的设计，宫的应能承受(5):计载荷和制造、装船、回收、修复和安装过程中设想的工况，同时也能展受整个设计寿命期间的操作工况。在各部件设计的条款内，规定了与脐带缆;r)于主lti构外析的相足要求。结构分析应证实和证明脐带缆系统内使JU的金属和非金属材料，其设计满足材料在整个设计寿命期间的使用要求。如可能，应使用认可的标准和适用的安全系数进行结构分析。设计过程应考虑以下方面:a) 在使用勇于命词，由于老化导致材料性能退化和降低;b) 材料选择，包括金属元件的腐蚀、阴极腐蚀和粘接元件的脱胶;c) 海床的稳定性，包括需要的附加压载和其他安装作业中的碰撞4d) 铠装金属丝、弯曲，加强件、聚合物和保压部件的疲劳;e) 最小破
