深海管道自动法兰连接机具关键技术研究

发布时间：2020-05-25 04:41

【摘要】： 随着世界石油资源的日渐衰竭,石油资源的开发已从陆地转向海洋,从浅海转向深海。论文主要内容是国家863计划——深水海底管道铺设技术子课题的一部分,该课题对水下管道自动对接机具进行了深入的研究,从而在开发深海能源方面迈出重要一步。论文研究了深水海底管道的水下回接技术,确定了一系列边界条件,对管道和法兰进行了详细的设计。深水海底管道回接系统主要是通过一个水下机器人ROV控制一整套对接工具自动完成管道的机械对接。论文提出了一种自动法兰连接机具方案,该机具由两部分组成,即螺母库和螺栓库。螺母库存放螺母并拧紧螺母,螺栓库存放螺栓并插入螺栓。螺母库安装在焊接有固定法兰(普通法兰)的一侧,螺栓库安装在焊接有活动法兰(旋转环法兰)一侧,通过两个工具的配合,完成螺栓的张紧,实现管道的法兰连接。论文设计出了一种拉伸预紧及位置补偿扳手系统,该系统的拧紧方式和常规方式不同,以一种逆向自动拧紧方式完成了深水海底管道法兰的连接。该扳手系统主要的设备为拉伸预紧扳手,和普通扳手相比,它具有全自动、拉伸预紧、位置补偿和定力矩的特点,应用于海底管道法兰的对接。通过ANSYS和ADAMS软件对扳手系统进行了静力学和运动学仿真,验证了其结构强度的可靠性和运动过程的合理性。
【图文】：

工具,轴向,螺母,张紧

接应工具 (reaetiontool)和轴向对准工具 (axialforeetool)用以固定安装到被连接的两个管道上，然后通过ROV控制绞车，把轴向对准工具和接应工具拖拽靠近，把两管道轴向距离控制在预设的范围之内，如图1.2所示。 1111111}}}口口 !()...尸尸尸 ...感感感感感工工二刘刘户户户户户户户户户户 lllllll}}}硒硒丁了一可 }}}}}场场场场场厂弓弓 TTTTT币币币币币币币币 ]]]]]口口 }}}口口仆)· ·国国:;;l， {}}}二二处当龟龟龟龟____进巴____记二.竺竺竺竺竺哎哎任任 )))阵彝彝彝彝彝日日:介;砚砚图1.2接应工具与轴向对准工具螺母库 (nutmagazine)和螺栓插入与张紧工具 (boltinsertionandtensioningtool)统称为法兰连接机具。在管道被接应工具和轴向对准工具精确对齐之后，ROV就携带螺母库和螺栓插入与张紧工具分别安装到两个管道上，其中，螺母库(如图1.3所示)安装到固定法兰一侧，螺栓插入与张紧工具(如图1.4所示)安装到活动法兰一侧。乙耀耀耀 iiiii {{{{{图1.3螺母库

螺母,工具,张紧

tool)统称为法兰连接机具。在管道被接应工具和轴向对准工具精确对齐之后，ROV就携带螺母库和螺栓插入与张紧工具分别安装到两个管道上，其中，螺母库(如图1.3所示)安装到固定法兰一侧，，螺栓插入与张紧工具(如图1.4所示)安装到活动法兰一侧。乙耀耀耀 iiiii {{{{{图1.3螺母库
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH131

【引证文献】