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卡压式管道机械连接器的设计与实验研究

发布时间:2018-01-16 00:08

  本文关键词:卡压式管道机械连接器的设计与实验研究 出处:《哈尔滨工程大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 机械连接器 金属密封 ANSYS有限元分析 试验


【摘要】:管线输送在海洋石油生产领域具有不可替代的地位。随着最近漏油事件频频发生,以及漏油对环境、生产造成的巨大损失,海底管线修复技术越来越受到重视。本文对管线机械连接器关键技术做了一定研究。 从密封的微观机理为出发点对静密封接触理论进行研究、分析了两个金属接触面形成金属密封面的过程,最后形成了金属密封设计原则并根据金属设计原则和实际设计指标设计出卡压式机械连接器的金属密封部位结构 对管道机械连接器工况分析后,,得出机械连接器的两大基本功能并提出了两种机械连接器总体方案。在两大功能基础上通过对楔形夹紧连接器和卡压式机械连接器对比后,最后选择了结构简单、金属密封的卡压式机械连接器方案。并根据卡压式机械连接器建立了圆环形泄漏模型,分析了压力差、密封环宽度、黏度、缝隙大小对圆环形模型的泄漏速度影响。 通过有限元软件ANSYS对建立了卡压式连接器的有限元模型,进行接触仿真。分析了卡压式机械连接器密封面的接触压力大小以及分布情况后发现初始设计的卡压式机械连接器基本能满足设计要求。为了提高卡压式机械连接器密封性能,须对卡压式机械连接器进行结构优化。 通过设定卡压式机械连接器主密封环接触压力均值为目标函数在约束函数的约束下求的一组最佳设计变量。对优化后的主辅密封环接触压力均值、方差分析后发现优化后卡压式机械连接器的密封性能大幅提高。 对卡压式机械连接器进行基本性能试验测试,并按照相关标准对接头进行认证试验测试。通过试验实际检测卡压式连接器是否满足设计指标,并对改进接头提出参考依据。最后卡压式机械连接器通过了认证试验。
[Abstract]:It has an irreplaceable position in the field of offshore oil production pipeline. With the recent oil spill occurred frequently, and oil spills on the environment, huge losses caused by the production of submarine pipeline repair technology, more and more attention. This thesis has done some research on the key technology of the pipeline mechanical connector.
Study as the starting point of the static sealing contact theory from the micro sealing mechanism, analysis of the two metal contact surface to form a metal sealing surface process, the final form of the metal seal design principles and according to the design principle of metal and the actual design index designed card type mechanical connector metal seal structure
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By setting the connectorshould main seal ring contact pressure to mean a set of optimal design variables of the objective function in the constraint function under the constraint of demand. After the optimization of the main and auxiliary seal ring contact pressure mean, variance analysis found that the optimization of sealing performance after the connectorshould increased markedly.
To test the basic performance of the connectorshould, and the certification test on the joint in accordance with the relevant standards. Test card type connector design meets the actual index through the test, and to provide a reference for improving the joint. Finally the connectorshould pass the certification test.

【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】:2012
【分类号】:TH136

【参考文献】

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本文编号:1430662

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