深水法兰连接机具的结构设计及水下稳定性分析

发布时间：2020-09-10 12:12

　　 随着世界石油资源的日渐枯竭,石油资源的开发已从陆地转向海洋,从浅海转向深海。深海石油资源的开发需要在海底铺设管道,海底管道的铺设需要对管道进行法兰连接,深水法兰连接机具是进行海底管道法兰连接的专用设备,该项技术仅被少数外国公司所垄断。论文研究内容源自国家863计划——深水海底管道铺设技术,该课题要求研制具有自主知识产权的深水法兰连接机具,为我国开发深海油气资源作准备。 论文介绍了深水法兰连接机具的国内外发展概况,提出了深水法兰连接机具的研究内容。研究了适用于深海环境的作业技术,确定了适合海底管道连接的法兰类型、螺栓的预紧力、控制螺栓预紧力的方法和海底管道法兰连接的工艺过程。根据法兰连接机具的技术要求,确定了深水法兰连接机具的功能和机械动作顺序。对深水法兰连接机具进行了功能模块划分,将其划分为外框架、内框架、螺栓库和螺母库等模块,并利用CATIA软件完成了各个模块的三维结构设计。对深水法兰连接机具的重要零部件进行强度和刚度的分析,对深水法兰连接机具的重要运动部件进行了运动学仿真,通过对深水法兰连接机具强度和刚度的分析和运动学仿真,证明深水法兰连接机具设计的可行性。 通过计算求得深水法兰连接机具的重心、浮心和稳心高度,以此对深水法兰连接机具进行水下稳定性的分析。建立了深水法兰连接机具的坐标系及相互之间的转换关系,对深水法兰连接机具水下运动方式进行了简化,建立了深水法兰连接机具的水下运动学模型和水动力学模型。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH131
【部分图文】：

图I.4ROV携带NM

分别见图1.1和图1.2。图 1.1BITT图I.ZNMBITT和NM上安装有与ROV对接的接口模块，通过接口模块ROV可以携带BITT和NM在水下运动，并同BIT丁和NM提供动力和控制信号，也可以将反馈信号传递给工作母船。为了方便水下操作，BITT和NM上均安装浮力材料，使其处于零浮力状态。ROV携带深水法兰连接机具的状态，见图1.3和图1.4。I玺 11.3ROV携带BITTBITT主要包括以下功能:图I.4ROV携带NM(1)携带螺栓的功能，并保证在作业过程中螺栓不会脱落;2)对孔功能，使螺栓轴线对准法兰的螺栓孔;(3)螺栓插入功能

吊放FCTAcergy公司的深水法兰连接机具上也有与Rov的接口，也安装浮力块

【引证文献】

相关硕士学位论文 前4条

1 林秋红;水下法兰联接机具优化设计与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 杨雷;垂直式水下卡爪连接器结构设计及运动稳定性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 谭磊;水下管道卡压式连接器与连接机具关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

4 林召梅;软管铺设系统结构设计与动力学仿真[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2815805