背景 DeepFlex成立於2004年，總部位於美國休斯頓，並在美國、巴西和英國設有辦事處。這家公司專門設計、製造和安裝用於海底油氣生產環境的優質複合軟管。DeepFlex主要在世界各大海洋油氣產區工作，以滿足各種規模油氣公司的需求。該公司開發的創新產品是專利的全複合材料柔性纖維增強管（FFRP），該產品主要用於深水和超深水場景，已在墨西哥灣、西非及遠東亞洲等地成功應用。 圖1.顯示 DeepFlex 管道在深⽔安裝中的預期應用的圖表。全複合柔性纖維增強管道可用於動態⽴管、海底出油管線和管道、海底跨接器以 及混合⽴管或平台甲板上的⽔⾯跨接器。 面對挑戰 深水開採的技術挑戰： 深水生產環境極其惡劣，作業深度可達數千英尺以下，對管道材料和結構提出了遠超陸地或淺水區域的要求。傳統鋼管在這些條件下可能表現不佳，尤其是在承受外部水壓、內部井口壓力和極端溫度等方面。 創新材料的開發和應用： 為了克服傳統材料的限制，DeepFlex開發了全複合材料柔性纖維增強管（FFRP）。該材料的研發和生產過程中，公司面臨著如何在不使用金屬加強的情況下達到必要的抗壓性的挑戰。此外，FFRP的設計必須能夠適應從靜態到動態的各種應用，保持材料的靈活性，同時也要有足夠的強度和壽命來應對海水的高腐蝕性和深水天然氣儲層中的酸性氣體（硫化氫）環境。 結構力學和模擬分析的複雜性： DeepFlex與工程顧問公司MMI Engineering, Inc.（MMI）合作，運用Abaqus FEA軟體進行實際模擬計算機建模，以優化FFRP的管道截面配置。這需要精確的模型來處理材料內部的相互作用，並從原型測試中生成的數據中獲得設計和開發階段的見解。 技術創新 在探尋新的石油和天然氣資源的過程中，深水開採不僅提出了技術上的挑戰，更是對業界的勇氣和創新能力的一次考驗。隨著全球可開採資源的逐漸枯竭，探索工作已經必須擴展到前所未有的遠洋和更深的水域。在這些嚴苛的海洋環境中，以及數千英尺的海底深度，傳統的鋼管已難以滿足要求，這推動了對更先進高科技管道解決方案的需求。 自2004年成立以來，DeepFlex 一直致力於設計和製造專門為海底油氣生產環境打造的優質複合軟管。公司在美國、巴西和英國設有辦事處，服務於全球主要的海上產區。這種創新的輕巧、非金屬、未粘合的全複合材料柔性纖維增強管道（FFRP）不僅技術上開創了新篇章，還在墨西哥灣、西非及遠東亞洲等全球許多關鍵水域項目中展示了其無與倫比的價值。 利用 Abaqus FEA 軟體的高效建模能力，DeepFlex 精確預測材料在各種載重條件下的行為，進一步推動了高效的設計和結構力學的創新。展望未來，DeepFlex 將繼續在技術創新的道路上深耕，利用先進的有限元分析（FEA）深化對產品性能的理解，以實現對其高性能複合材料的進一步個性化定制。這種持續的技術進步預示著我們將能更有效地應對深水挑戰，為全球油氣產業提供更安全、更高效的開採方案。隨著 DeepFlex 不斷推動創新和技術前瞻性，他們正在重新定義行業標準，帶領我們進入一個新的深海開採時代。 圖2.左側是用於深⽔⽯油產品回收的標準全複合柔性纖維增強管道 (FFRP) 的典型結構，詳細說明了賦予 DeepFlex 管道強度和靈活性的多層擠壓和增強結構。右側是 DeepFlex 管道的 Abaqus FEA 模型，顯示了擠壓層和加固層的網格表示。 未來展望 DeepFlex 將繼續在技術創新的道路上深耕，利用先進的有限元分析（FEA）深化對產品性能的理解，以實現對其高性能複合材料的進一步個性化定制。這種持續的技術進步預示著我們將能更有效地應對深水挑戰，為全球油氣產業提供更安全、更高效的開採方案。隨著DeepFlex不斷推動創新和技術前瞻性，他們正在重新定義行業標準，帶領我們進入一個新的深海開採時代。 圖3.（上）DeepFlex 管道的一部分的橫斷⾯分析，並在塌陷測試期間記錄了應力 分佈。（右）一段複合管（紅⾊）放置在 DeepFlex 的動態測試機中，用於在有內壓和無內壓的情況下進行彎曲和扭轉剛度測試。MMI 使用此類原型測試得出的數值結果來驗證 Abaqus (FEA) 模型並深 ⼊了解管道結構元件的性能。 關鍵字：SIMULIA Abaqus、DeepFlex、軟管 下載PDF