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管道连接器的研制

1 用途及适用范围给水及排水的金属管道 ,有时会受到外力和内力的作用造成断裂 ,这时 ,如果采用焊接的方法连接  (本文共1页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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海底管道双体结构连接器的研制与试验研究

海底管道是海上油气资源向陆地运输的重要载体,一旦发生泄漏,不仅会破坏海洋环境,还会造成巨大的经济损失。因此,海底管道修复技术得到广泛关注。本文针对一种可快速修复破损海底管道的双体结构连接器进行了详细研究及设计,并研制样机进行试验。以机械连接器维修技术为重点,综合分析了包括船上维修、干式舱维修在内的现有各种海底管道维修技术,介绍了上述维修技术的修复过程、所需设备及其使用的局限性,在此基础之上,将连接器分为驱动、密封、锚定、锁紧四个机构进行详细分析,对比各机构不同形式的优缺点,确定了本文连接器各机构方案,进而确定总体结构方案并给出工作流程。对于锚定机构,首先研究其驱动力:应用Johnson-Cook本构模型求解出单个卡齿嵌入管道所需的径向压力,确定同时嵌入管道的卡齿数量,而后通过分析得到整个锚定机构所需的最大驱动力的计算公式;通过锚定机构的加载试验,验证了计算结果。其次研究其承载能力:建立管道锚定处轴向力分布的力学模型,从中得到各卡...  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

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卡压式海底管道连接器密封性能优化及系统可靠性分析

海底管道是深海油气田的生命线,在复杂海洋环境的作用下,不可避免的会发生泄漏,从而影响油气田的正常生产,造成巨大的经济损失,甚至破坏海洋生态环境,酿成严重的生产事故。因此,破损管道之间的高效可靠连接成为深水管道维修领域必须攻克的重大技术难题。目前海底管道连接器存在结构复杂、密封性能差、密封可靠性低等问题,针对现有不足,以卡压式海底管道连接器为研究对象,开展金属密封准则、系统可靠性分析、结构参数灵敏度分析、最佳密封性能的多目标可靠性优化以及样机试验等研究。在分析国内外现有连接器基础上,确定卡压式海底管道连接器的总体结构方案和工作过程,并分析连接器金属微观密封机理以及连接器密封性能的主要影响因素。为研究连接器实现可靠密封的必要条件,将金属密封表面的微观接触模型简化为一个等效微观表面与一个刚性平面挤压接触,通过分析单个微凸受刚性平面压缩的力学行为,分别确定微凸接触面积和接触力关于接触距离的函数关系式,进而利用金属材料变形体积守恒定律,求...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

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海底管道连接器温度压力测试装置设计及实验方法研究

海底管道连接器是水下井口和采油树系统中用于深水管道连接的核心装备之一,本文根据三种海底管道连接器的工作性能要求,研制出一套新型的能够实现海底管道连接器性能测试功能的装置。海底管道连接器测试装置设计及实验方案的确定对今后管道连接器的系列化研制有着重要意义。通过对国内外海底管道连接器的研制、加工、测试等标准的研究,包括:GB/T 22513、ISO 13628、API SEPC 17D、ISO 13679、ISO 21329、API Spec 6A等,将海底管道连接器温度压力测试具体分为静水压力测试、高压舱测试和温度压力复合测试,进一步对三种测试的测试要求和测试步骤进行了确定。根据测试过程中温度、压力参数参与阶段的不同,设计了九种工作模式,包括四个温度测试工作模式和五个压力测试工作模式。压力测试部分需要完成的任务包括供油、打压、保压、控压和泄压五部分,温度测试部分需要完成的任务包括升温、降温和保温三部分。工作模式的提出使复杂的测试步...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

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对称结构海底管道连接器力学性能分析及结构优化设计

海底管道是海洋油气开采与运输过程中最为重要的载体,然而海底工作环境极为复杂,导致长期使用的海底管道破损,油气泄漏现象时有发生。目前使用的海底管道连接器安装过程较为复杂,需要庞大的辅助机具完成安装。因此,研制结构简单,密封性能好,安装更为方便的海底管道连接器十分必要。本论文提出一种对称结构海底管道连接器设计方案并研究其工作性能,具有重要的理论意义和工程应用价值。综合分析海底管道的维修技术,以及国内外现有海底管道连接器的技术特点,提出对称结构海底管道连接器结构模型,结合技术要求及设计指标,确定连接器总体结构方案。设计连接器驱动机构、密封机构、锚定机构、锁紧机构等关键机构,规划安装作业流程。基于静力学理论,建立连接器锚定机构卡瓦力学模型,推导卡瓦在加载坐封过程中的接触应力求解公式,分析连接器锚定性能与结构参数之间的关系,建立锚定机构多目标优化数学模型,对设计变量和目标函数进行灵敏度和相关性分析,得到卡瓦牙的牙倾角β、牙顶角α、锥面倾斜...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

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海底油气水平管道连接器关键技术研究

海底油气水平管道连接器是深海油气管道系统应用广泛的一种快速连接装置,能够快速、准确地进行连接。水平管道连接器适用于各种软管的连接,经过多年的研究与发展,国外已经形成系列化商品。本文主要目的是针对海底油气水平管道连接器的工作特点,进行水平管道连接器关键技术的研究,根据设计要求,研制一台适用于12海底油气管道的水平连接器。本文介绍了国内外海底油气水平管道连接器的发展现状,总结了管道连接器的工作原理以及实现方式。通过对国外系列化水平管道连接器工作原理的分析,提出了海底油气水平管道连接器的总体方案,对机械结构、密封方式以及液压控制系统进行初步设计。对水平管道连接器的机械结构进行了详细设计,根据其设计要求,对主要零部件进行强度校核;根据密封要求,对其密封设计进行接触分析,得出密封圈实现密封的压缩量,从而确定出液压系统同步油缸的行程。根据水平管道连接器实际的工作环境和条件确定了液压系统的动力源参数。进行了连接机构液压伺服同步系统的方案研究,...  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>