FPSO玻璃鋼管應力分析

石銀輝，寧 俊，李 麗

（大連中遠海運重工有限公司，遼寧大連 116113）

0 引言

玻璃鋼（Fiberglass Reinforced Plastic，FRP）管是玻璃纖維增強塑料管的簡稱，是一種新型復合材料管。玻璃鋼管主要以玻璃纖維或其制品作為增強材料，以不同種類的樹脂作為基體制作而成，具有許多其他管材無法取代的優越性能。與船上常用的碳鋼管和不銹鋼管相比，玻璃鋼管具有輕質、高強、耐腐蝕、水力學性能優異等特點，在船舶與海洋工程領域中的應用越來越廣泛。

應用于船舶與海洋工程的玻璃鋼管工作環境惡劣，受到風載荷、波浪抨擊等復雜載荷的作用。此外，管路布置不合理等因素常常會導致管道破裂和支架損壞。為提高玻璃鋼管的使用安全性，本文以某浮式生產儲油卸油船（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）的玻璃鋼管為例，采用CAESAR Ⅱ軟件建立排舷外管道的有限元模型，探討壓力、溫度、風載荷、波浪砰擊和船體變形等對管道應力的影響，論證玻璃鋼管在惡劣工況下的應用可行性，從而為玻璃鋼管在船舶及海洋工程中的推廣使用提供依據。

1 玻璃鋼管的性能

近年來，玻璃鋼管以其獨特的化學性能、物理性能和力學性能，廣泛應用于船舶管路系統，與金屬管材相比，具有3點優越性能：

1）耐腐蝕性能好，使用壽命長，安全可靠

玻璃鋼的耐腐蝕性主要取決于富含樹脂的內襯層及外保護層，針對不同的腐蝕性介質選擇合適的樹脂、玻璃纖維及其制品，可使玻璃鋼管具有良好的耐腐蝕性能，進而廣泛用于各類油脂、污水和海水等介質。……