随着海洋石油事业的发展,海底管道作为海洋油气集输与储运系统的一个重要组成部分,海底管道得到了广泛的应用。海底管道铺设工艺技术复杂、风险高,而铺管施工的重要环节是管道运输至预定海域。管道运输过程遇到风、波浪及海流的作用,为确保运输过程管道的安全及减少运输成本,确定管道所受环境载荷,计算分析管道的强度及设计合理的拖带方式是极其重要的。本文主要研究内容和成果为:综述了目前国内外海底管道铺设方法,并对不同管道施工方案的适用条件进行了比较分析。详细介绍管道底拖法的分类、原理及其所用设备。针对外管φ325×6、内管φ273×8的复壁管,探讨了直接压入海底的可能性,根据测试得到的土壤数据计算出基床系数,将放置在海底的管道看作弹性地基梁,用Ansys有限元程序,对施加不同载荷形式时管道的沉陷值进行了计算。考虑海底拖管过程的不同阶段,建立了底拖不同阶段管道的分析模型,详细计算分析了不同阶段的管道的载荷形式、分布等及管道的应力和变形。在流速分别为0.4m/s、0.6 m/s、0.8 m/s、1.0 m/s、1.2 m/s,水流角度为30°、45°、60°、90°,侧向牵引分别为3～5根缆索情况下,用Ansys对300m和400m长度管道进行底拖法牵引管道的强度分析。通过计算分析表明,海底拖管较适宜用于滩海铺管,其受吃水和环境影响较小。在管道运输就位后,可使用挖沟法或向土壤注水等方法埋设管道。在计算分析的基础上,提出了海底拖管施工的技术方案,包括不同流速、流向海况下的允许的跨长及拖缆布置等。