深水管道回接位姿檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、能源,是世界各國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略物資,石油則是最主要的能源,而現(xiàn)探明的陸地石油資源正逐步枯竭,故人們不得不將目光轉(zhuǎn)向海洋。海洋油氣資源極為豐富,勘探開發(fā)正在迅速發(fā)展。為保障未來深海油氣資源的開發(fā),我國在十一五規(guī)劃期間制定了國家“863”計劃南海深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備專題,本課題即來源于此。本文的主要研究對象為海底管道的硬質(zhì)法蘭,在對海底管網(wǎng)進行回接時需對兩被接管道法蘭的相對位姿進行測量,從而確定其之間的相對物理關(guān)系,進一步在施工

2、船上按測量結(jié)果預置相應的管道進行水下管道連接。
　　 論文首先針對深水測量領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)進行了分析與研究,確定了深水管道回接位姿測量系統(tǒng)的拉繩測量整體結(jié)構(gòu)方案,并在此基礎(chǔ)上研究了測量系統(tǒng)的整體檢測系統(tǒng),明確了水下測量時所涉及的關(guān)鍵技術(shù)點,即水下精確角度檢測,及水下動力伺服控制技術(shù)。
　　 其次,本文提出了基于集成霍爾檢測芯片的深水高精度角度檢測編碼器研究,提出了該編碼器的基本結(jié)構(gòu)組成;對承壓薄殼進行了基于Ansys Wo

3、rkbench的靜力學優(yōu)化設計,確定了零部件尺寸參數(shù);研究了霍爾檢測、信號處理電路,及檢測系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu);在此基礎(chǔ)上對編碼器試驗件進行精度校核及耐壓試驗,保證其符合設計要求。
　　 同時,論文基于磁聯(lián)軸器技術(shù)設計了深水絞車系統(tǒng)。對絞車用磁聯(lián)軸器、隔離密封殼體等關(guān)鍵件進行了研究,并研究了無刷電機的伺服驅(qū)動控制系統(tǒng),為測量系統(tǒng)的測量繩工作時提供穩(wěn)定的張緊力。除此之外,本文還對深水測量檢測系統(tǒng)中的其他設備進行了研究,完成了整個檢測系統(tǒng)