小直徑海底管道法蘭自動連接機具設計及關鍵技術研究.pdf

1、海洋石油資源日漸成為世界各國關注的焦點，而海洋石油的開采需要一套完整的海底管道鋪設技術，水下螺栓法蘭連接器是海底管道對接的重要設備。本文針對6吋海底管道的法蘭連接，設計出一套具有自主知識產(chǎn)權的小直徑海底管道法蘭自動連接機具。
　　論文介紹了水下法蘭連接器的國內(nèi)外發(fā)展概況，在明確法蘭連接技術要求的基礎上，根據(jù)API標準確定法蘭及管道的相關參數(shù)，計算出密封圈實現(xiàn)密封所需的螺栓預緊力，并提出小直徑海底管道法蘭自動連接機具的研究內(nèi)容和總體

2、方案。對小直徑海底管道法蘭自動連接機具的作業(yè)流程和工作原理進行闡述，將總體結構劃分為定位機構、運動支撐機構、螺栓庫、螺母庫和螺栓張緊機構5部分進行設計。
　　根據(jù)小直徑海底管道法蘭自動連接機具的總體結構方案，對關鍵機構進行詳細設計與分析，包括對夾緊卡爪和運動支撐機構的設計，詳細闡述了各機構的主要功能和工作過程，并對管道法蘭的對中精度進行分析。運用UG8.0軟件完成連接器的三維結構設計，并利用有限元分析軟件對關鍵部件進行力學強度分析

3、和剛度校核，驗證了結構的合理性和可靠性。
　　在機械結構的基礎上，對小直徑海底管道法蘭自動連接機具的液壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進行了設計。按相應模塊的執(zhí)行動作設計出重要機構的液壓回路，并對液壓執(zhí)行元件和關鍵液壓件進行設計選型，為液壓系統(tǒng)仿真提供液壓模型和理論依據(jù)。確定了控制系統(tǒng)的總體方案和各功能模塊，并以Control Logix系統(tǒng)為核心對控制系統(tǒng)進行設計，對控制系統(tǒng)重要元器件進行合理選型。
　　論文運用液壓仿真軟件AMESim對