近年来,深海石油和天然气的勘探和开发活动已经如火如茶,全球的海洋石油工业正在更深的海域建造生产开发设备、广泛采用新兴技术并极大地促进了现有技术的发展。这是海洋石油和天然气工业发展的总趋势。中国的海洋石油工业亦是如此,近期勘探活动表明,在南海500m水深处发现了石油天然气资源的存在。南海从500m到2,500m水深范围,将有12个区块进行联合勘探和开发。不管海洋工程领域的发展采用什么形式的浮式设备,总会需要立管系统,它是海洋石油装备的重要组成部分。某种程度上,立管是更为复杂和关键的设备。钢悬链线立管被认为是深水立管中有效解决成本问题的设计方案,并被广泛的使用。有人断言,随着水深的增加,钢悬链线立管将是最为经济的选择,其工作水深甚至可以达到10,000英尺。本文以钢悬链线立管为例,进行立管的整体设计和分析工作。其中包括立管的管壁厚度设计与校核、强度分析、运动疲劳分析和涡激振动疲劳分析等几项工作:1.管壁厚度的设计和校核依据美国石油协会规范API RP 2RD进行;2.使用EXCEL计算程序和大型有限元分析软件ABAQUS分别对立管进行静态强度分析和动态强度分析;3.在进行运动疲劳分析时,先由ABAQUS软件计算立管的动态响应,再利用雨流计数法对应力—时间历程曲线进行处理,最终计算得到立管的运动疲劳寿命;4.使用SHEAR7软件计算立管的涡激振动疲劳寿命。通过以上计算和分析工作,本文得出了结论,选定的设计方案是可靠的。