海洋柔性管接頭設(shè)計關(guān)鍵問題研究.pdf

1、柔性管接頭是連接柔性管道和鉆井平臺的部件，其設(shè)計也是柔性管設(shè)計中最復(fù)雜的部分，近年來部分海洋油氣泄漏事件就是由于管道接頭失效引起的。因此，接頭的合理設(shè)計對于海洋平臺的安全性極為重要。從19世紀(jì)60年代起，國外即開始研究海洋柔性管和其他配套技術(shù)，到目前為止，已形成了一套完整成熟的設(shè)計體系。而我國對柔性管和柔性管接頭的研究尚處在起步階段，這對國內(nèi)的相關(guān)工作增加了困難。
　　本文的主要研究對象為海洋柔性管接頭設(shè)計中的關(guān)鍵問題。按照API

2、 Spec.17J要求，結(jié)合解剖國外接頭的分析經(jīng)驗，總結(jié)了完整的柔性管接頭的設(shè)計方法，并深入地剖析了接頭設(shè)計過程中的連接和密封等關(guān)鍵問題，完成了淺海輸油管道接頭的實例設(shè)計。詳細(xì)內(nèi)容如下:
　　(1)國外接頭解剖。采用測繪、力學(xué)分析、材料成分分析實驗等方式全面地解剖某公司柔性管接頭實件，分析論證了接頭主要零部件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、材料以及制造工藝路線。
　　(2)設(shè)計方法歸納。通過接頭實物解剖以及國外文獻(xiàn)和專利的吸收，歸納出柔性

3、管接頭的一般設(shè)計流程，即對接頭進(jìn)行功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料設(shè)計，并逐級校核，使接頭達(dá)到連接和密封要求后方完成設(shè)計。
　　(3)關(guān)鍵問題分析。結(jié)合實驗和有限元模擬的方式深入分析了表面粗糙度、鎖緊環(huán)的楔形角度和抗拉鋼帶端部折彎半徑等關(guān)鍵參數(shù)對接頭設(shè)計中連接和密封等問題的影響機(jī)理。
　　(4)接頭實例設(shè)計。針對某渤海淺水輸油柔性管道，設(shè)計了對應(yīng)的柔性管接頭，進(jìn)行了選型設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、關(guān)鍵尺寸確定和材料討論，驗證了設(shè)計方法的可行性。