卡压式机械连接器密封性能及安装技术研究

发布时间：2017-10-02 23:58

  本文关键词：卡压式机械连接器密封性能及安装技术研究

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【摘要】：管道特别是油气工业的管道在工业生产中肩负着输送“工业血液”的重要作用，这些管道发生失效时，会影响整个输送体系的安全，管道发生泄漏时就必须采取相应措施进行修复连接。管道卡压式机械连接是一种较为新型的管道连接技术，它具有密封压力高，适用范围广且操作方便的优点。论文课题来源于海洋石油工程股份有限公司和哈尔滨工程大学海洋智能机械研究所签订的“管道非焊接连接技术应用研究”合同。目的是研制出具有自主产权的管道卡压式机械连接器及其配套安装工具，使其能够完成管道的快速可靠的连接。 本文研究了卡压式机械连接器的结构组成形式以及工作原理，并从微观的角度对卡压式机械连接器形成可靠密封的密封原理进行了研究，，并讨论了卡压式机械连接器实际工作时影响其密封能力的因素，并提出了几点改善密封性能、延长工作寿命的措施包括：接触面涂抹密封胶与密封压紧环表层包裹金属。借助有限元分析工具ANSYS软件对其安装过程进行仿真计算，初步验证了卡压式机械连接器的结构设计满足密封要求，而后分析了安装过程中不可避免的因素挤压摩擦对整个安装过程的影响，包括所需安装加载力，挤压接触面金属组织性能等，初步计算出完成卡压式机械连接器安装所需加载力，提出了几点在装过程中可以采用的能一定程度上降低安装过程中的摩擦力的润滑措施，并在此基础上，通过对卡压式机械连接器安装工具的设计要求和工作环境等因素进行分析，提出卡压式机械连接器安装工具的总体设计方案，对安装工具的各个关键机构进行了设计，并对其主要零部件进行强度分析和校核，以确保结构设计的合理性与可靠性。并同时依据具体工作要求，对液压动力源进行了设计并对液压元件进行了选型。 本文最后通过安装工具加载试验验证卡压式机械连接器安装工具的设计是否可靠，而后按照相关规范对卡压式机械连接器进行一系列的包括密性试验，爆破试验，气密试验，振动试验等试验验证机械连接器是否满足设计指标要求。
【关键词】：卡压式机械连接器 密封 塑性变形 有限元分析
【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】：2013
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 本课题的来源、目的和意义10-11
• 1.2.1 本课题来源10
• 1.2.2 本课题研究的目的10
• 1.2.3 本课题研究的意义10-11
• 1.3 非焊接机械连接器在管道修复连接中的施工程序11-13
• 1.4 国内外管道连接技术发展概况13-17
• 1.4.1 国外管道连接技术的发展现状13-16
• 1.4.2 国内管道连接技术的发展现状16-17
• 1.5 论文研究的主要内容17-19
• 第2章 卡压式机械连接器密封性能理论研究19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 卡压式机械连接器结构形式19-20
• 2.3 卡压式机械连接器密封过程20-27
• 2.3.1 管道表面微观形貌20-22
• 2.3.2 金属接触密封面形成过程22-25
• 2.3.3 卡压式机械连接器的密封过程25-27
• 2.4 卡压式机械连接器密封原理27-33
• 2.4.1 密封压紧环的密封原理27-28
• 2.4.2 密封性能的影响因素28-31
• 2.4.3 密封性能改善措施31-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 卡压式机械连接器密封性能仿真分析34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 仿真分析方法34-35
• 3.3 卡压式机械连接器有限元仿真分析35-41
• 3.3.1 有限元模型建立35-37
• 3.3.2 密封性能分析37-41
• 3.4 摩擦对连接器安装过程的影响41-45
• 3.4.1 摩擦对接触密封面金属组织的影响41-43
• 3.4.2 摩擦对加载力的影响43-44
• 3.4.3 安装过程的润滑措施44-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第4章 卡压式机械连接器安装工具设计与分析47-62
• 4.1 引言47
• 4.2 卡压式机械连接器安装过程47-48
• 4.3 卡压式机械连接器安装工具设计48-57
• 4.3.1 安装工具的结构形式48-49
• 4.3.2 安装工具结构设计与强度分析49-57
• 4.4 安装工具液压动力源的设计57-61
• 4.4.1 液压回路的设计58
• 4.4.2 液压元件的设计与选择58-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第5章 卡压式机械连接器及安装工具试验研究62-74
• 5.1 卡压式机械连接器安装工具加载试验62-64
• 5.1.1 安装工具加载试验目的62
• 5.1.2 安装工具加载试验过程62-63
• 5.1.3 安装工具加载试验结果与分析63-64
• 5.2 卡压式机械连接器水压试验与爆破试验64-67
• 5.2.1 水压试验与爆破试验目的64
• 5.2.2 水压试验与爆破试验过程64-65
• 5.2.3 水压试验与爆破试验结果与分析65-67
• 5.3 卡压式机械连接器气密性试验67-69
• 5.3.1 气密性试验目的67
• 5.3.2 气密性试验过程67-68
• 5.3.3 气密性试验结果与分析68-69
• 5.4 卡压式机械连接器拖拉试验69-71
• 5.4.1 拖拉试验目的69
• 5.4.2 拖拉实验过程69-70
• 5.4.3 拖拉试验结果与分析70-71
• 5.5 卡压式机械连接器振动试验71-73
• 5.5.1 振动试验目的71
• 5.5.2 振动试验过程71-72
• 5.5.3 振动试验结果与分析72-73
• 5.6 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孟家燕;美国蒙乃尔合金体系[J];材料开发与应用;1992年01期

2 赵立华;;超高强度铝合金研究现状及发展趋势[J];四川兵工学报;2011年10期

3 赵振铎,贾玉玺,王丽君,张志红;金属塑性成形时板料与模具真实接触面积研究[J];锻压机械;2001年06期

4 吴长康;;防爆电机的分类及其防爆原理[J];防爆电机;2008年02期

5 吴志星;肖星鹏;王志祥;王默熙;刘永;葛汝博;;一种新型管道机械接头密封分析[J];管道技术与设备;2012年02期

6 唐炼;世界能源供需现状与发展趋势[J];国际石油经济;2005年01期

7 罗正国;蒲竞秋;;表面结构与粗糙度测量方法浅析[J];工具技术;2006年03期

8 杨秀琴;杨家军;;浅谈机械结构动态优化设计及其相关技术[J];甘肃科技;2007年08期

9 冯健,张化光;管道监控技术现状与发展趋势[J];信息技术;2003年12期

10 刘春厚,潘东民,高峰;海底双重保温管道水下修复工程实例[J];中国海上油气.工程;2003年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 陈斌;天然气管道泄漏监测网络的多源数据融合方法与关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年

本文编号：961957