在桁架结构优化问题上，我国伊才颖[8]等专家针对深水平台所需要的超长火炬臂，改变了普通火炬臂的结构框架形式，通过优化调整，一方面增加管径，壁厚以加强杆件自身强度，另一方面增设斜向支撑，增加框架的刚度，从而实现加强整体结构的强度的目的以满足设计规范要求，研究并设计了超长火炬臂。国外专家KarimHamza和MustafaSonmez采用仿生学算法在静态优化方面进行了研究，A·Kavch采用搜索算法在简单空间桁架上进行了优化，虽然这些优化算法取得了更优的解，但由于大型工程结构的复杂性，在实际工程情况中并未应用到，但依旧有重要的应用指导意义[9]。

在建造工法方面，我国工程师刘超，李挺，樊祥斌等[10]人以荔湾3-1CEP平台的火炬臂的实际建造过程为例，总结出建造超大型火炬臂的建造方法。由于火炬臂的建造场地在陆地，所以对于超大型火炬臂来讲，因为要考虑陆地最大运输能力，所以刘超等人提出了分段建造及分段试装的方法，根据火炬臂的初分段分别进行吊装和运输校核，不断调整火炬臂的分段，得出最科学合理且有效的分段方式。这样一来就通过分段建造法很有效的解决了超大型火炬臂建造时占用场地大的问题，并且可以更好的满足尺寸控制，便于尺寸调整，为火炬臂的后续建造提供更多有利的条件。

在火炬臂前期设计要点研究方面，我国海洋石油工程师吕屹[11]深入研究了火炬臂从单件图编制、下料、切割、组装、焊接到成品检验这整个大型桁架钢结构的建造过程。火炬臂90%以上都是管型结构，因此存在很多T,Y,K型的管节点，反映节点处管件的切割参数的单件图编制工作量很大，需要在AutoCAD中建立基本模型，这是火炬臂初期工作的难点和重点之一。通过实体渲染和测量间隙值，在满足规范要求的条件下对不合适的管节点进行适当调整，以达到最好的连接效果。在下料组装时，焊接质量成为重中之重，焊接坡口面必须光滑无沟槽或其他残缺，严格按照焊接工艺要求进行装配。最后对成品进行无损检测，以此保证产品满足规范要求，至此，一个经过完整工艺流程的火炬臂制作完成，由于火炬臂结构的复杂性与其在海洋油气平台中的重要性，它的建造过程十分复杂，对其质量要求十分严苛。

除火炬臂桁架结构研究设计之外，火炬臂的核心用途——泄放燃烧废气的系统也值得深入探索研究。在王彦瑞，赵喜峰等[12]工程师的研究探讨后得出了一种新型的大型天然气平台火炬臂泄放系统的新思路，他们以位于我国南海某区域一大型天然气处理平台的火炬系统为原型，发生火灾时BDV泄放为控制工况。若考虑火灾时平台全部BDV同时泄放，泄放量将达到112万m³/h，火炬臂的长度为104m，过长的火炬臂对于平台的结构设计将会造成不利影响，因此，他们提出了采用分层分火区延时泄放和BDV采用备用仪表气瓶等方法，将火炬臂的泄放能力有常规设计的112万m³/h降低到了81万m³/h，火炬臂臂长由原来的104m缩短至90m的新型设计思路，并且通过了数值模拟分析，这样一来不但减轻了火炬臂的自重，且降低了制造难度与成本，更重要的是提高了平台的安全性，达到了节能减排的效果，可为今后大型天然气平台火炬泄放系统的研究设计提供借鉴，对火炬臂的研究发展具有重要意义。

1.2.2火炬臂研究中存在的主要问题

（1）建造过程

火炬臂是一个长形钢结构，建造时需要考虑陆地最大运输能力和建造场地面积，要求合理的划分分段，控制尺寸。

（2）焊接工艺

由于火炬臂是一个大型的桁架结构，有很多管节点交叉在一起，焊缝重叠情况很多，焊缝检测困难，每完成一根管子的焊接要先做好NDT再焊接另一根交叉管，对焊接工艺有很高的要求。