海洋立管涡激振动特性研究综述

海洋油气田开发中，海洋立管是连接海上平台与海底油气生产系统的关键构件，常年承受风、浪、洋流等外部多流场载荷作用，不可避免地产生涡激振动（vortex induced vibration, VIV），导致管道疲劳受损危害生产安全。随着开采水域不断加深，立管长径比也持续增大，VIV变得更加复杂，使得立管疲劳损伤风险加剧，海洋立管VIV成为海洋油气开发中亟待解决的工程难题。本文从半经验预测模型、VIV的多模态响应及三维特性、外部波浪作用的影响、内外流共同作用的影响、立管群的VIV特性以及VIV的抑制等方面阐述管道VIV的研究现状，最后对海洋立管尚待研究的问题进行展望。研究分析认为，大长径比下的立管多模态响应、管内多相流和外部波流耦合作用下的立管振动特性是未来研究工作的重点。