85吨深海船用脐带缆张紧器设计与履带系统动力学分析

发布时间：2020-02-08 01:42

【摘要】：近年来，由于我国对油气资源需求的急剧增长以及陆地原油资源日渐枯竭，海洋领域的油气勘探开发成为新的焦点。随着海洋油气资源开发的不断深入，深海船用铺管设备也得到广泛的重视。 鉴于国内对深海船用铺管设备的研发与制造还处于起步阶段，以及我国深海船用铺管设备主要靠国外进口这一现状，由中国海洋石油工程股份有限公司牵头，启动了“大型油气田及煤层气开发”这一国家863项目，其中深海船用脐带缆张紧器的设计是此项目的重要组成部分。脐带缆张紧器是铺设海洋油气管道、脐带缆和柔性钢管的必备设备，其作用是在铺设管道过程中实时调整管道的张紧力，使管道的张力基本恒定不变，始终保持在允许的范围内。 通过本课题的研究，形成了具有自主知识产权的深海管道铺设专用设备—脐带缆张紧器，促进了我国海洋石油开采设备的研发与制造，打破了国外对张紧器设计的技术垄断束缚，摆脱了我国张紧器主要靠进口的局面，大力发展了自主品牌，推动了海洋油田的产量。 本论文确定了85吨级深海船用张紧器的整体设计方案，确定了脐带缆张紧器夹紧和输送管道的方式以及设计参数，完成了主框架总成、履带总成的详细设计。创新性的设计了侧倾弹性阻尼调节装置，实现了箱梁和履带框架之间距离的调整,使履带框架的结构、受力更加合理，同时解决了履带滑动阻力大、导向精度低的问题，另外设计了从动轮张紧装置，有效地解决了履带松弛的难题。论文应用动力学原理，建立了履带系统的动力学模型，对履带系统进行了动态仿真分析。 本课题的完成，大大加速了深海船用脐带缆张紧器的国产化进程，对以后国内张紧器的设计具有重要的借鉴意义。
【图文】：

自主研发设计的滩海铺管船用张紧器进行了试验，结果表明所设计，操作容易，各部分运转稳定可靠，试验数据与理论计算的张紧力“十一五”期间，，由海工主持中国石油大学（北京）协作，完成了设脐带缆张紧器的国产化设计研究。于国内而言，国外对铺管船用张紧器的研究开始比较早。国外具有脐带缆张紧器研发机构有意大利 Remacut 公司、美国 Westech 公司da 公司等，这些公司在张紧器生产方面技术成熟，有丰富的设计经最大张紧力的大小可以根据用户的要求进行设计。司生产的张紧器使用的张紧方式各有特点，意大利 Remacut 公司生螺旋夹紧、电机驱动的方式进行张紧[36]。荷兰 SAS Gouda 公司生主要有水平或垂直的两履带式系列，其采取的张紧方式与最大张紧张紧力大于 490.33kN（50tf）的张紧器多采用液压缸夹紧、交流电力小于 490.00kN 的张紧器多采用螺旋夹紧、液压马达驱动的方式

图 1-2 三履带式脐带缆张紧器Fig. 1-2 Typical 3 Track Umbliea Tensioner国AQUATIC公司，目前主要研制四履带式脐带缆张紧器系列，最大张kN。图 1-3 四履带式脐带缆张紧器
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U664;TE95

【参考文献】

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本文编号：2577371