1994年美国壳牌（Shell）公司在墨西哥湾872米水深的张力腿平台上安装了世界上第一条钢悬链线立管（SCR）。经过二十几年的发展，为了适应不同平台及水深的需要，SCR的概念被不断发展和延伸，已经由自由悬挂悬链线立管（图1）发展为惰性波立管、陡峭波立管、惰性S立管、陡峭S立管等不同形式（图2），并已被成功应用于张力腿平台、深吃水立柱式平台（SPAR）、半潜式平台、浮式生产系统和浮式生产储卸油装置，使用水深超过3000米。

图1 自由悬挂悬链线立管示意图

图2 典型钢悬链线立管系统示意图

广泛应用在深水中。结构一端通过挠性接头自然悬挂于浮式平台，另一端与海底管道呈水平连接，不需要升沉补偿设备。当立管与浮船一起上下运动时，立管简单地离开或降落在海床上，浮船的大幅海面运动会直接传递到触地点，其失效模式可能是过分弯曲或在触地点受压缩屈曲。在深水中，由于需承受很长的立管长度，顶部张紧轮的拉力很大。这种立管最严重的载荷是由船体一阶运动导致的升沉运动造成的。

在惰性波立管和陡峭波立管中，沿立管较长的长度给予附加的浮力和重量，而不是附加一个中间浮筒，使立管与海床接触前形成弧形，以使立管的触地点与浮船运动解耦。由于惰性波立管需要的海底基础设施最少，因此优于陡峭波立管。但在惰性波立管使用寿命内，如果立管内的流体密度发生变化，这种立管易受到结构变动。陡峭波立管需要海底基础和海底弯曲加强件，如果立管内的流体密度改变，也能保持原有的结构形状。分布式的重量和浮力，使立管的形状更容易达到要求。

浮力模块通常由符合要求的低吸附水性能的复合泡沫塑料制成。它必须牢固地夹持在立管上以避免滑动，这种滑动可能改变立管的结构形状，并在铠装钢丝中造成高应力。夹持布置不能对立管的外保护层造成明显的损伤，因为这可能使水进入环形空间。浮力模块可能随时间的推移而失去部分浮力。

在形状和功能上与惰性波立管和陡峭波立管结构相似，但在惰性S立管和陡峭S立管结构中，有一个附加的海底浮筒。这个浮筒可以是被固定到海床上的固定浮筒，也可以是由链固定的提供浮力的浮筒。浮筒的添加减轻了与触地点相关的问题。海底浮筒吸收了浮船导致的张力变化，如果有变化，接触点的张力也只有较小变化。海底浮筒还有一个附加功能，即通过降低张紧轮支撑的立管的长度，大大降低了对顶部张紧轮的要求。

惰性S结构需要中间弧、系缆和系缆基础，陡峭S结构需要浮筒和海底弯曲加强件，由于这些复杂的安装要求，只有在不适合采用自然悬链线和波浪型立管结构时，才考虑采用S型立管结构。

采用哪种钢悬链线立管更合理，取决于水深、立管直径、规格、质量、浮式平台运动和环境条件等多种因素。一般而言惰性波立管及陡峭波立管是为了减小立管的顶部张力而设计的，其隆起部分是由浮力来实现的，适用水深比简单悬链线立管更深。

SCR的结构形式为其设计、制造、安装和安全使用提出了挑战。控制SCR设计和安全使用的主要因素为顶部和触地点的疲劳寿命。顶部疲劳损伤主要是由波浪引起的，而触地点的疲劳损伤主要是由浮体运动和涡激振动引起的。海底刚度对触地点的疲劳损伤影响较大，海底刚度越大，立管与海底土壤相互作用引起的疲劳损伤越严重。

主要安装方法是J形铺管法，与S形铺管法或卷筒铺管法相比，具有一定的优势，但费用相对昂贵，混合安装方法也越来越多被采用，如J形铺管法与S形铺管法结合，或卷筒铺管法与J形铺管法并用等。

与平台的连接是通过挠性接头自由悬挂在平台外侧，无须液压气动张紧装置和跨接软管，节省了大量的平台空间；另一端直接与水下生产设施连接，不需要海底应力接头或挠性接头。这些特点使得SCR成为适用于深水湿式采油树生产、注水/注气、输油/输气的一种典型深水立管。

SCR具有成本低，无须顶张力补偿，对浮式平台漂移和升沉运动的容度大，适用于高温高压介质环境，降低水下施工量和难度等优点。