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水下控制模块锁紧机构设计

水下控制模块是水下采油树的重要组成部分,其长期处于水下高压状态,对其进行固定和锁紧至关重要。根据ISO 13628-8等相应规范,在  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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全电式水下控制模块设计与研究

作为海洋油气开发不可或缺的部分,水下生产控制系统经历了全液压控制系统、电液控制系统和全电式控制系统的发展过程。目前电液控制系统发展成熟,但随着开发深度的增加,液压系统管路损耗严重,阀门开启时间变慢,电液控制系统难以满足深水生产要求。而全电式控制系统具有响应速度快,控制精度高,传输距离长等优势,对其进行研制将对我国海洋石油开采具有重要意义。本文对全电式控制系统中的控制模块进行研究和设计,完成的工作如下:对水下生产系统进行分析,对全电式水下控制模块、全电式阀门执行器和电连接器的主要功能进行整理,在对国内外全电式水下生产系统研究现状的基础上,对全电式水下控制模块和电连接器进行研究与设计。提出全电式水下控制模块的设计要求和性能指标,对控制模块的机械总体方案进行设计。对比分析两种电气控制方案,确定最佳的控制方式方案为集成式控制。对控制模块的关键部件进行详细设计分析。对500m水下电子模块耐压舱的热平衡结构进行设计,并对壳体强度分析与稳定性...  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

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深水水下控制模块设计及应用试验

水下控制模块是水下生产系统的核心部分,主要负责对整个水下生产系统进行监测及控制。国内对水下控制模块的研究起步较晚,且与国外有较大的差距。本文针对水下控制模块液压系统及机械结构关键技术进行了详细设计与分析,成功研制出一台水下控制模块试验样机,并对其关键性能进行了测试。论文对水下控制系统的主要形式以及国内外主要公司的水下控制模块进行了介绍,通过对比国内外水下控制模块的主要形式,提出了水下控制模块的总体方案,包括液压系统总体方案和机械结构总体方案。根据设计要求确定了液压系统及机械机构的基本形式,并对水下控制模块进行了三维建模,在模型的基础上对主要结构进行详细的介绍。根据水下阀门执行器快速开启及关断的特点,对执行器进行了建模与计算,进而对液压系统进行了详细设计,确定了各个管线的直径,重点对脐带缆中液压软管进行理论建模,推导出液压软管的液阻特性,并利用液阻特性对液压软管的管径进行了优化,在满足工作压力的前提下于压力损失与管线质量之间选取了...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

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水下控制模块设计及试验研究

水下生产控制系统被用来控制和监测水下采油设备的正常运行,而水下控制模块(SCM)是水下生产控制系统的关键部分。国内对于水下控制模块和水下控制系统研究较国外尚处于落后阶段,为提高我国在水下生产环节的自主性,本文对水下控制模块结构及其液压系统进行详细设计,研制一台水下控制模块样机,并对其功能进行试验。论文在对水下生产控制系统和水下控制模块的功能、工作原理研究的基础上,提出一套水下控制模块总体设计方案,包括水下控制模块机械结构方案、液压系统方案和水下电子模块(SEM)电控方案。完成水下控制模块布局设计,确定对接锁紧方式实现对水下控制模块的安装与固定;将液压系统分为水上液压动力源、液压管线和水下液压控制系统三部分,并对各部分设计要求及组成进行分析;确定SEM与主控站信息传输方式及SEM内部电子元件组成。通过对水下分离器控制系统分析,提出水下控制模块对水下分离器控制试验方案及流程。针对水下控制模块更换作业要求,设计一套可供水下机器人操作的...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

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全电式水下控制模块研究及实验测试

水下生产系统是海洋油气开发的重要生产方式,其中全电式水下生产系统具有响应速度快,功耗小,成本低,扩展性强,零排放等优点,更适应于深水环境下的油气井开发,是未来海洋油气开发的重要方向。全电式水下控制模块是全电式水下生产系统的核心装备,本课题研制出国内首台500米水深全电式水下控制模块原理样机。本论文完成了全电式水下控制模块总体方案设计与结构研究,搭建了双冗余控制系统,并完成了全电式水下控制模块原理样机的实验研究,具体完成的工作如下:在分析了全电式水下控制系统工作原理的基础上,提出了全电式水下控制模块的设计要求以及性能指标,完成了全电式水下控制模块机械结构及电气系统的总体方案设计。完成了耐压壳体、对接锁紧机构、水下ROV操作电连接器的结构研究。针对水下电子模块及驱动箱,采用有限元法完成了二者的温度场分析、耐压壳体强度及稳定性分析。完成了锁紧机构的结构设计,通过对锁紧过程的力学分析和锁紧块、剪断销的ANSYS仿真,完成了锁紧块斜面接触...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

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水下控制模块的关键技术研究

水下生产控制系统被用来控制和监测水下采油设备的正常运行,而水下控制模块是水下生产控制系统的关键部分。国内对水下控制模块的研究起步较晚,理论的研究和装备的研发与国外有较大的差距。本文针对水下控制模块内的关键技术,进行了方案设计,研制出一套水下控制模块试验样机,并做了必要的测试。论文介绍了水下生产控制系统和水下控制模块的发展现状,对比分析了国外各公司的水下控制模块液压系统及机械结构的主要技术参数。提出了水下控制模块的总体设计方案,包括液压系统方案和机械结构布置方案。在液压系统中,液压动力源位于水面生产平台上,为整个液压系统提供液压动力;脐带缆内的液压流体经水下液压分配单元分配后输送到水下控制模块,由水下控制模块实现对水下阀门的控制。考虑海水压力的影响,水下控制模块整体采用压力平衡式补偿技术,内部水下电子舱被设计为承压结构,有效降低了水下控制模块的制造难度;同时采用对接和锁紧的方式来完成水下控制模块的安装和固定。针对水下阀门执行器与水...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>