柔性立管起源于20世纪70年代后期，初期柔性立管用于相对较好的天气环境，例如巴西近海、远东和地中海。随着柔性立管的快速发展，已用于北海的不同海域，并且在墨西哥湾被广泛采用。

柔性立管的主要特征是弯曲刚度相对轴向刚度较低，这一特征通过使用不同材料层制造管壁来实现，具有低刚度的聚合物密封层保证流体的完整性，而具有高刚度的钢铠装层则提供柔性立管的强度需要。在外部和内部荷载条件下，这些层互相间可滑动，从而造成柔性立管弯曲刚度低的特性。

为了使柔性软管具有较小的弯曲半径，其结构内部除了起内外密封作用的聚合物护层外，还包括多层螺旋缠绕形成的金属加强层。根据各层之间是否可以相对滑动可分为非黏结柔性管和黏结柔性管。非黏结柔性管的各层间没有黏结，在外部和内部载荷作用下可通过层间滑动实现柔性。经过几十年的发展，柔性管结构已基本定型。柔性立管主要包括：异形截面大角度螺旋缠绕结构（如骨架层、抗压铠装层）、螺旋缠绕圆柱结构（抗拉铠装层）以及圆柱结构（内、外、中间护层）三类结构形式。最具代表性的柔性立管结构如图所示。

典型柔性立管结构示意图

由具有互锁结构的平整不锈钢制成的管截面的最内层。主要功能是防止管由于静水压力或环空中积聚气体造成压溃失效，同时避免介质内砂石等杂质对内护层的冲蚀。骨架材料的选择通常取决于内部流体的特性，可以使用不同等级的钢材构成。由于管内流体与骨架层直接接触，因此骨架材料必须具有良好的耐腐蚀性，通常为不锈钢。

保护管内流体完整性的聚合物护层。主要用来对内部介质进行密封，同时传递来自内部的压力。流体浓度和温度是内护层的关键设计因素。其常用材料有：高密度聚乙烯（HDPE）、交联聚乙烯（XLPE）、尼龙系列（PA-11/12）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。不同材料的力学特性、许用温度和渗透性不同，需要根据内部介质的要求进行选择。其中，PVDF许用温度可以达到130℃，是柔性立管设计温度的上限。

由异形（如“Z”形、“C”形和“T”形等）截面互锁钢丝绕聚合物内护层螺旋缠绕而成。主要用来承受管道内流体压力产生的管壁环向应力，同时对外部压力也起一定的抵抗作用，并限制铠装钢丝之间的间隙大小以防止内护层受挤压穿过铠装层。为了最好地抵抗管壁环向应力，该层螺旋缠绕角度与管道纵轴接近90°，材料一般为高强度碳钢。

由成对的角度相反的矩形截面钢丝交叉螺旋缠绕而成，螺旋缠绕角度通常在30°～60°。主要用来承受柔性管的拉伸载荷、扭矩、弯矩以及环向应力，同时又保证管体自身的扭转平衡，还用来支撑所有管层的重量并通过端部配件将载荷转移到船体结构。由于深水立管的拉力很大，可能需要使用多层抗拉铠装层，而不仅两层。钢丝材料一般为高强度碳钢。

由表面摩擦系数较小的聚合物抗摩擦带螺旋缠绕在铠装层上形成。主要用来降低钢丝层之间可能出现的摩擦和磨损，还用来确保铠装层保持其卷绕形状，使钢丝不会因扭曲失去其预定结构形状。

主要用作抵御海水的屏障，同时传递来自外部的压力，也为铠装钢丝层抵御与其他物体碰撞以及安装过程提供一层防护。

此外，根据实际工程项目的具体需求，可以在上述基本结构的基础上增减结构层。比如在抗拉铠装层外部增加保温层以避免内部流体温度过快散失，在抗压铠装层外部再缠绕钢带以抵抗内部更大压力等。同时，为适应更复杂的应用环境需求，柔性立管呈现出智能化、集成化、新材料化等发展趋势。

柔性立管比其他类型的管线和立管（例如钢悬链线立管）具有预制、在卷筒上大长度储存、减少运输和安装费用、用于顺应式结构的适应性等方面的优势。具体包括：①快速安装。由于柔性管具有较小的弯曲半径，在安装铺设过程中可以采用卷管法连续铺设，因此安装成本大幅下降，经济效益显著。②防腐蚀。由于柔性管内外层均采用聚合物材料，抗腐蚀性能较钢管显著提升，因此通常没有腐蚀现象。③可回收。柔性管应用完毕，可以采用卷管法快速回收，以便重复利用，增加使用软管的经济性。④设计空间大。柔性管每一层都要承担特定的功能与荷载，可通过每层多个参数的调整，设计出满足各种特定需求的、性能最优的管道结构。