深水海底管道套筒连接器设计与分析

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海洋石油开发中的海底管道安全性分析与设计

海洋石油开发中的海底管道安全性分析与设计海洋石油开发是目前全球能源行业中的重要组成部分，而海底管道作为连接海上生产平台和陆地油气处理设施的交通要道，其安全性显得尤为重要。

本文将对海洋石油开发中海底管道的安全性进行分析，并探讨相应的设计方案。

1. 海底管道的安全性分析海底管道的安全性受到多方面因素的影响，其中包括但不限于以下几个方面：首先，海底管道的材质和设计强度对其安全性起着至关重要的作用。

选择耐海水侵蚀、抗压能力强的材料，并保证管道的设计强度符合实际运行环境的要求，是确保海底管道安全的基础。

其次，海底管道的铺设方式和埋设深度也直接影响其安全性。

铺设方式应考虑到海底地形、水深等因素，避免在安装过程中出现问题；埋设深度应根据地质情况和海洋环境进行合理设计，防止管道遭受外部力的破坏。

再次，海底管道的防腐蚀和监测系统是保证其安全稳定运行的关键。

针对海水中盐分高、氧气含量大的特点，应选用有效的防腐蚀措施，确保管道的表面不受腐蚀影响；同时，建立健全的监测系统，及时发现管道存在的问题并采取措施修复，有助于提高海底管道的安全性。

最后，海洋环境中的海啸、风浪、地震等自然灾害也是影响海底管道安全的重要因素。

在设计阶段就应考虑这些自然灾害可能带来的影响，选择合适的方案进行防护和应急处理，确保海底管道在极端环境下的安全性。

2. 海底管道的设计方案基于上述的海底管道安全性分析，设计方案应考虑以下几个方面：首先，要注重选择合适的材料和技术，确保海底管道具有足够的强度和耐腐蚀性。

可以采用高强度钢材或玻璃钢等材料，并结合先进的防腐蚀技术，延长管道使用寿命。

其次，在管道的铺设和埋设过程中，应根据实际情况选择适当的方式和深度，避免出现问题。

可以采用水下焊接、水下固定等技术，确保管道的牢固连接和稳定埋设。

再次，建立完善的管道监测系统，实时监测管道的运行状况，及时发现异常情况并采取措施处理。

可以采用遥感技术、智能监测设备等手段，提高管道的安全性和可靠性。

深水法兰连接机具的结构设计及水下稳定性分析的开题报告

深水法兰连接机具的结构设计及水下稳定性分析的开题报告一、选题背景及意义深水油气开采是近年来石油工业的重要发展方向，深水管道连接作为油气生产系统中不可或缺的组成部分，其在深水条件下的安全运行与稳定性至关重要。

而深水法兰连接机具作为深水管道连接的重要组成部分之一，对其结构设计及水下稳定性的研究具有重要的现实意义。

二、研究目的本文旨在对深水法兰连接机具的结构设计及水下稳定性进行深入研究，探讨优化设计方案，提高深水法兰连接机具的水下稳定性和可靠性。

三、研究内容本文将着重研究以下内容：1. 深水法兰连接机具的结构分析及设计通过分析深水法兰连接机具的结构特点和作用机理，确定其结构设计要求，并在此基础上进行结构设计方案的拟定和优化。

主要包括机具结构参数的确定、材料选择、机具连接方式的设计等。

2. 深水法兰连接机具的水下稳定性分析对深水法兰连接机具在深水环境下的水下稳定性进行分析，包括机具在不同深度和流速下的稳定性分析和力学特性分析。

通过对机具的水动力和结构力学分析，研究机具在复杂环境下的运动规律，提高机具的稳定性和可靠性。

四、研究方法本文采用实验方法和数值模拟相结合的方法，深入研究深水法兰连接机具的结构设计和水下稳定性分析。

具体方法如下：1. 实验研究通过设计合理的实验方案，对深水法兰连接机具进行实验研究，通过获得实验数据，分析机具在不同环境下的运动规律及水下稳定性等参数。

2. 数值模拟采用CFD数值模拟软件对深水法兰连接机具进行水动力和结构力学分析，研究机具在不同深度和流速下的运动规律和水下稳定性等参数。

五、进度安排本研究计划分为以下几个阶段：1. 文献调研和理论研究（1个月）收集相关文献资料，深入研究深水法兰连接机具的结构设计及水下稳定性等理论知识，掌握现有研究状况和发展趋势。

2. 设计方案拟定和数值模拟（2个月）基于前期的理论研究，确定深水法兰连接机具的结构设计方案，并采用CFD数值模拟软件对机具的水动力和结构力学进行分析。

海洋工程中的海底管道设计与施工

海洋工程中的海底管道设计与施工海洋工程是一门涉及海洋开发利用、海洋资源勘探和保护环境等领域的交叉学科。

而在海洋工程领域中，海底管道设计与施工是非常重要的环节之一。

海底管道可以用于输送海洋石油、天然气、淡水以及其他液体和气体资源。

本文将就海底管道设计与施工进行探讨。

首先，海底管道的设计是非常复杂的。

在设计过程中，需要综合考虑海洋环境、力学特性、材料特性等多个因素。

海洋环境因素包括海底地质、水流、海浪、潮汐等的影响，力学特性则关系到管道的稳定性及承载能力，材料特性则涉及到管道的选材和防腐等问题。

这些因素的综合考虑对于确保海底管道的安全运行非常重要。

其次，海底管道的施工也是具有挑战性的任务。

由于海底环境的特殊性，施工过程中需要采用特殊的设备和工艺。

例如，在河口、海滩等浅水区域，可以使用挖掘机、钢管桩等设备进行施工；而在深海区域，需要运用潜水器、水下机器人等设备进行施工。

施工过程中还要考虑到海洋生态环境的保护，避免对海洋生物造成危害。

此外，海底管道的维护保养也是非常重要的。

由于海洋环境的复杂性，海底管道容易受到海水侵蚀、海洋生物附着等问题的困扰，因此需要定期进行维护保养工作。

维护保养工作主要包括巡检、清洗、修复等，以确保管道的正常运行和使用寿命。

在海洋工程领域中，海底管道的设计与施工是一个涉及多个学科知识的综合性工作。

在设计过程中需要考虑海洋环境、力学特性、材料特性等因素，而施工过程则需要运用特殊设备和工艺，保护海洋生态环境的同时确保工程质量。

而在海底管道的维护保养中，需要定期进行巡检、清洗、修复等工作，以确保管道的正常运行。

通过对海洋工程中海底管道设计与施工的探讨，我们可以看到海底管道作为一项重要的海洋工程技术，在海洋资源的开发与利用中发挥着重要作用。

海洋工程人员不仅需要具备扎实的理论基础和专业知识，还需要具备工程实践经验和应对复杂环境的能力。

只有不断地进行研究和创新，海洋工程才能进一步发展，为人类提供更多的资源和服务。

海底管道结构设计与稳定性分析

海底管道结构设计与稳定性分析随着海洋经济的不断发展和深入，海底管道的重要性不断凸显。

海底管道是指安装在海底的管道系统，主要使用于输送油气、深海采矿等领域。

其结构设计和稳定性分析是海底管道运营的关键，直接影响其安全性和可靠性，具有非常重要的意义。

一、海底管道结构设计海底管道结构设计是海底管道工程中的核心内容，主要包括管道材料选择、管径大小、壁厚、断面形状等各方面。

在设计过程中，需要充分考虑海洋环境因素，如海底地形、流体运动条件等，以保证管道在复杂海洋环境下的持续安全运行。

1.管道材料选择管道材料是影响海底管道结构设计的主要因素之一。

常见的管道材料有钢材、聚氨酯、复合材料等。

其中，钢材是传统的管道材料，具有良好的韧性和抗压性能，但是存在较大的腐蚀和疲劳问题。

聚氨酯材料具有轻质、耐腐蚀、维护简单等优势，但是其耐压性能较差，容易受到外力影响。

复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀特性，但是其制造成本较高，需要进行定制制造，因此使用较少。

2.管径大小管道的直径大小是影响其输送能力的重要因素。

一般来说，管径越大，输送能力也就越大。

但是，海底管道的设计需要根据实际需求和海洋环境因素进行综合考虑，避免管道直径过大或过小，影响其稳定性和经济性。

3.壁厚管道壁厚是影响其抗压性能和耐腐蚀性能的重要因素。

海水中的氯离子、海藻、贝壳等都会对管道产生腐蚀作用，因此需要使用耐腐蚀的材料，并且设置合适的壁厚，以确保管道的使用寿命。

4.断面形状断面形状是影响管道稳定性和流场分布的因素之一。

常见的管道形状有圆形、方形、D形等。

在海底管道结构设计中，需要根据海洋环境的特点和设计要求，选择合适的断面形状，以保证油气输送的安全稳定。

二、海底管道稳定性分析海底管道的稳定性分析是海底管道工程中的重要内容，主要包括静力学和动力学两个方面。

静力学分析主要针对管道自身重力和海水浮力作用下的稳定性问题，动力学分析则是在考虑海浪、洋流等外力作用下的管道动态响应，以保证管道的安全运行。

深水水平套筒式连接器密封件更换工具的结构设计

深水水平套筒式连接器密封件更换工具的结构设计赵三军;段梦兰;刘亚磊;李旭东;林建国;李博【摘要】水下连接器是水下连接系统的重要组成部分,它的主要功能是用于水下井口与管汇的连接,密封件是其核心部件之一.而密封件是易损件,为保证连接器能长期安全工作,必须适时地更换密封件.设计了适用于1 500 m水深的水平套筒式连接器密封件的更换工具,更换动作由密封件的拆卸和上装两步完成.介绍了更换工具的总体结构和工作过程,并使用ABAQUS有限元分析软件对更换工具在工作条件下的主要部件的强度进行了校核,验证了所设计的更换工具是符合要求的.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2014(052)006【总页数】4页(P82-85)【关键词】连接器;密封件;更换工具;有限元分析【作者】赵三军;段梦兰;刘亚磊;李旭东;林建国;李博【作者单位】中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京 102249;中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京 102249;中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京102249;中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京 102249;中国石油大学(北京)海洋油气研究中心北京 102249;中海油研究总院北京100027【正文语种】中文【中图分类】TH122;TE952随着陆上油气资源的枯竭，各国已把目光移向油气资源丰富的海洋。

深水区域的油气资源相对浅水区域更丰富，人类开采的方向也从浅水逐渐转向深水。

随着深水区域油气资源不断被发现，水下生产系统已成为一种重要的深水开发模式［1］。

水下连接器是水下生产系统的重要组成部分，其主要作用是为水下生产设施连接，包括水下采油树与水下管汇的连接、跨接管与水下采油树的连接、PLET（管道终端）与PLEM（终端管汇）的连接等［2-3］。

密封件是连接器的核心部件之一，而密封件又是易损件，为保证连接器能够长期安全地工作，必须适时地更换密封件，因此对密封件更换工具的研究和设计十分重要。

深水海底管道套筒连接器设计与分析_王立权

透镜垫轴向载荷理论差值为流体压力 P 在透镜垫
接触直径 G 内产生的端部总静压力 H：
H = πG2P /4．
（ 8）
由表 1 可得 H 有限元值为 345 336N，理论值为
358 870，相对误差－ 3． 772% ，误差较小且偏小，这
是由于流体压力端部实际作用直径小于透镜垫理论
接触宽度中心直径 G．高颈径向接触载荷比预紧状
随着海洋油气资源开发向深海发展的必然性，水下生产系统成为必须掌握的技术，海底管道是水下生产系统的关键设施之一．水下回接技术是将新
开发的边际和卫星油气田的海底管道接入已建海底设施，使海洋油气开发变得经济有效［1］．水下回接技术主要有焊接和机械连接 2 种方式［2］，机械连接可由 ROV（遥控潜水器）控制 ROT（远程操作工具）安装管道末端连接器，更适于深水作业．
（ 3）
操作状态，内压升起，各接触面相对运动趋势相反，
摩擦力转向．透镜垫接触表面残余压力 mP，m 为 ASME 规范建议垫片系数［11］，P 为设计压力，透镜垫
轴向操作载荷 Hlo：
H1o = 2πGbmpcos（ α + ρ） / cos ρ．
（ 4）
高颈径向操作载荷 Who公式如下：
Who = （ πG2 P /4 + Hlo） tan（ φ － ρ）．（ 5）
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哈尔滨工程大学学报
第 32 卷
本文设计了具有自紧特性，结构简单可靠的套筒连接器系统．
1 套筒连接器系统方案设计
套筒连接器系统如图 1 所示，导向套、控制板、伸缩限位块、对接油路和操作手柄为安装工具，由 ROV 控制；固定板、油缸、连接高颈、套筒、卡爪和透镜垫为套筒连接器．控制板固定在导向套上，控制板上有对接油路和操作手柄，操作手柄由 ROV 控制，实现液压缸和伸缩限位块动作，导向套通过伸缩限位块与固定板联接，固定板与连接高颈固连，液压缸和固定板固连，与套筒铰接，套筒可沿高颈滑动，12 个卡爪环向安装在套筒与高颈之间，可绕连接高颈旋转．

套筒式海底管道连接器力学性能分析

第34卷第6期2018年6月科技通报BULLETIN OF SCIENCE AND TECHNOLOGYVol．34No．6Jun．2018套筒式海底管道连接器力学性能分析陈伟1*，白勇1，熊海超2（1．浙江大学结构工程研究所，杭州310058；2．湖北省电力勘测设计院，武汉430040）摘要：通过SolidWorks 建立了套筒式连接器的三维模型，并将该模型导入ABAQUS 分析了其在外压及内压荷载下的力学性能。

实际工况为工作内为34.5MPa ，工作水深1500m ，本文分析了在该工况下套筒式连接器对中、锁紧机构在执行过程中的应力分布情形，同时分析了卡爪与驱动环之间的自锁情况。

文章同时对连接器在内压荷载及外压荷载下的密封性能进行了重点分析，具体研究了卡爪和密封圈在设定工况下的应力分布并进一步导出其应力云图、位移云图。

通过上述分析可知，该型套筒式连接器选材、设计参数合理，可有效保证连接和密封性能的可靠性，并具有一定的安全冗余度。

关键词：套筒式连接器；管道；透镜密封圈；有限元；受力分析中图分类号：TE973；TE832文献标识码：A文章编号：1001－7119（2018）06－0085－05DOI ：10.13774/j．cnki．kjtb．2018.06.018Mechanical Properties Analysis of Subsea Pipeline Collet ConnectorChen Wei 1*，Bai Yong 1，Xiong Haichao 2（1．Institute of Structural Engineering ，Zhejiang University ，Hangzhou 310058，China ；2．Power China Hubei Electric Engineering Corporation Limited ，Wuhan 430040，China ）Abstract ：A 3dimensional model of pipeline collet connector was established with Solidworks and was introduced into ABAQUS for analysis．The operating pressure is set as 34.5MPa and the preset operating water depth is 1500m．The centering and locking performance were tested under this predefined condition ，the sealing performance of lens ring was emphatically investigated and the stress nephogram and displacement nephogram was derived．Through these analysis it can be confirmed the mentioned collet connector systems are dedicated designed and could meet the desired requirements．Keywords ：collet connector ；pipeline system ；lens ring ；FEM ；mechanical analysis 收稿日期：2017－07－14作者简介：陈伟（1987－），男，湖北咸宁人，博士生，从事海洋石油管道及接头技术研究。

海洋工程中的海底管道设计与施工

海洋工程中的海底管道设计与施工随着人类对能源的需求日益增长，海洋工程已经成为人们解决能源供应问题的重要手段之一。

海底管道作为海洋工程的重要组成部分，其设计与施工的质量关系着整个海洋工程的成功与否。

本文将就海底管道的设计与施工两个方面进行介绍。

一、海底管道设计1、设计要点海底管道的设计需要考虑多方面的因素，如水深、海底地形、海洋气象、海水质量等。

具体来说，有以下几个方面的要点：（1）管径与壁厚管径与壁厚是影响海底管道技术经济指标的主要参数，也是管道工程的关键技术。

其主要考虑的因素有要输送的介质、输送量、输送的距离、输送管道的形式等，同时还要考虑管道的水深与海底地形情况等因素。

（2）材料选择海底管道的材料选择需要考虑多方面的因素，如强度、耐腐性、耐磨性、焊接性、耐温性等。

根据输送的介质不同，材质的选择也不同，如输送石油和液化天然气时，需要选择高强度、耐腐蚀、耐高压的管道材料。

（3）管道布置管道布置是根据管径、水深、海底地形和输送要求等多方面考虑，最终确定管道的方案和路线。

为了保证管道的安全、牢固和长期稳定，需要进行合理的管道支撑和固定。

2、设计方法海底管道的设计方法目前主要有两种，一种是全计算方法，即通过大量的数学模型计算，确定合理的方案；另一种是实验方法，即通过对海底管道进行试验和实际检验，确定其强度和稳定性。

两种方法各有特点，需要根据具体情况选择。

二、海底管道施工1、施工条件海底管道施工需要考虑多种因素，如气象条件、海洋水文条件、海底地形条件、设备条件等。

针对不同条件的影响，需要采取不同的防范措施。

2、施工方法海底管道施工的方法主要有两种，一种是采用陆上钢管的连焊方法，另一种是采用下沉的方法。

前者通常适用于浅水区，后者则适用于深水区。

下沉法施工的过程主要包括：先完成管线铺设和拼装，然后将管道通过浮船等设备运输到指定位置，然后通过局部浸水或负气压吸力，使管道沉入海底。

根据浸水量或负气压的大小，可以实现管道的定位、安装和测量等操作。

海洋工程海底管道设计方案

海洋工程海底管道设计方案一、引言海洋工程是一门复杂的工程学科，涉及到海洋资源开发、海洋环境保护、海洋能源利用等多个领域。

在海洋工程中，海底管道是一种非常重要的设施，它广泛应用于海洋石油、天然气、海水淡化等领域，是海洋工程中的重要组成部分。

本文将针对海洋工程海底管道设计方案进行探讨，包括海底管道的设计原则、材料选择、施工方法等内容，旨在为海洋工程从业者提供一些参考。

二、海底管道设计原则1. 结构强度：海底管道需要能够承受海床波浪、洋流等因素的影响，因此在设计时需要考虑其结构强度。

一般来说，海底管道的结构强度取决于管道本身的材料和设计厚度，以及管道支撑设施的设置。

2. 腐蚀防护：海底管道长期处于海水环境之中，易受腐蚀和海洋生物附着的影响。

因此在设计时需要考虑腐蚀防护措施，可以选择适合海水环境的防腐蚀材料，或者在管道表面涂覆防腐蚀涂层。

3. 流体输送：海底管道通常用于液体或气体的输送，因此在设计时需要考虑管道的流体输送性能，包括管道内径、壁厚、流速、阻力、压降等参数。

4. 环境影响评估：海底管道的敷设和使用会对海洋生态环境产生一定影响，因此在设计时需要进行环境影响评估，并采取相应的环境保护措施，减少对海洋生态环境的影响。

5. 施工可行性：海底管道的敷设和维护需要考虑到海洋环境的复杂性，因此在设计时需要充分考虑到施工可行性，选择合适的施工方法和设备。

三、海底管道材料选择海底管道的材料选择直接影响到管道的使用寿命和安全性。

一般来说，海底管道的材料可以分为金属材料和非金属材料两大类。

1. 金属材料：包括碳钢、不锈钢、铝合金等。

碳钢是海底管道的常用材料，主要用于海水淡化管道和天然气输送管道。

不锈钢具有良好的抗腐蚀性能，适合用于海洋环境中；铝合金轻便耐锈蚀，在一定范围内也是海底管道的不错选项。

2. 非金属材料：包括聚乙烯、玻璃钢、聚氯乙烯等。

聚乙烯是一种常用的海底管道材料，具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能，适合海水淡化和海底污水排放；玻璃钢具有较好的机械性能和抗腐蚀性能，适合用于海洋环境中。

深海管道法兰连接机具的设计与仿真分析

ｎｅｉｇＣ．ＬｄＴａｊ０４１Ｃｉａｅｒｏ，ｔ，ｉｎｉ３０５，ｈ）ｎｎｎ
ＡｓａｔＤｅ — ａｆｎｅｃｎｅｔｎｔｌＤＣｓｒｉｄｏｏｓｄｆｒｔ－ｓｏｅｐｓａｐｐｌｅｂｔｃ：ｅｐｓａｇｏｎｃｏｏｓ（ＦＴ）ａｅａｋｎｆｔｌｕｅｏｉｉｆｄｅ — ｉｅｎｓｒｅｌｉｏｏｓｅｎｅｉ
（．ＣｌｇｆｅｈｎａａｄＥｅｔｃｌｎｉｅｒｇＨｒｉＥｇｎｅｎｎｖｒｉ，ａｂｎ１００，ｈｎ；．ＯｓｏｅＯｌｎｉ１ｏｌｅｏｃａｉｌｎｌｒａＥｇｎｅｎ，ａｂｎｎｉｅｒｇＵｉｓｙＨｒｉ５０１Ｃｉａ２ｆｈｒｉＥｇｅＭｃｃｉｉｉｅｔ —
Ｄｅｉｎａｄｓｍｕａｉｎａａｙｉｆｄｅｓａｆａｇｏｎｃｉｎｔｏｓｇｎｉｌｔｎｌｓｓｏｅｐ— ｅｎｅｃｎｅｔｏｏｌｏｌ
ＷＡＧＬ—ｕｎ，Ｎｎｍｉｇ，ＥＮｎＬｉ，Ｉｎ—ｈＬＮＱｕｈｎＮｉａＷＡＧＷｅ— ｎＨｉｇ，ＩＬＵＭｉｇｚｕ，Ｉｉ—ｏｇｑＷｅ
Ｔｈｙｃｎｃｍｐｅｅａｆａｇｏｅｔｎａｅｔｏｔｏｌｄｏｅａｉｎ．Ｗｉｈｏｆｈｒｉｇｔｅｄｔｖｒｄｅｅ — ｅａｏｌｔｎｅｃｎｎｃｉｓａｒｍｏｅｃｎｒｌｅｐｒｔｏｌｏｔｆｓｏｅｏｌｒｎｏｅｅｅｐｒｗａ

海洋钻井隔水管连接单元设计与分析

海洋钻井隔水管连接单元设计与分析海洋的油气资源约占地球资源总量的45%，作为深水油气资源勘探开发的基础，深水重大装备建设已纳入国家海洋发展战略规划，“海洋石油981”已经开启南海之旅，但钻井隔水管相关配套装备仍需依靠进口。

因此，为了实现海洋石油开采装备真正国产化，需要加快相关石油装备的设计研发。

本文以十二五国家科技重大专项课题“深水油气田开发钻完井工程配套技术”子课题“深水钻井隔水管作业管理及安全评价技术”为依托，面向我国海洋环境条件，系统开展海洋钻井隔水管系统连接单元研究，在隔水管系统连接单元虚拟样机设计、关键部件设计分析、连接单元密封性能分析及隔水管连接系统可靠性分析方面取得的研究进展可为我国海洋钻井隔水管系统连接单元设计制造提供技术支持。

主要研究进展总结如下：1隔水管连接单元虚拟样机设计通过调研国内外隔水管连接单元生产商产品及国内外相关专利，分析隔水管伸缩节、挠性接头、隔水管接头及液压连接器功能原理，对隔水管伸缩节锁紧结构与密封结构、挠性接头结构及隔水管接头形式进行分析，利用Pro/E软件完成隔水管连接单元虚拟样机设计，可为隔水管连接单元的设计提供指导。

2隔水管连接单元关键部件设计与分析通过研究隔水管相关API标准，提出隔水管连接单元设计准则。

利用有限元分析软件ABAQUS针对隔水管连接单元关键部件：隔水管快速接头卡簧、挠性接头弹性体进行优化设计与分析，通过分析，确定了隔水管快速接头卡簧主要尺寸参数设计优化方法，研究了橡胶参数对隔水管挠性接头轴向刚度与旋转刚度特性影响，相关结果可为相关部件的设计提供理论支持。

3隔水管连接单元密封性能分析作为隔水管连接单元设计分析的核心内容，密封性能分析对于保证隔水管系统作业安全至关重要。

通过分析调研现有隔水管连接单元的密封方式及由隔水管连接单元密封失效引起的钻井事故，确定合理的密封圈密封性能校核准则；分析比较O形圈及其演化密封圈形式的密封性能，为不同隔水管连接单元密封圈选型提供理论支持；分析隔水管伸缩节密封性能，并提出相应的提高密封可靠性的措施。

深水连接器锁紧机构的设计及仿真

摘
要：深水连接器是连接海底管道的重要工具，而锁紧机构是连接器的重要组成部分，我国深水锁紧技术还处于空白
阶段。通过对设计过程中的难点进行分析和总结，形成了锁紧机构的设计方案，并对关键技术和难点做了归纳和总结。连接器锁紧机构可以在１５００ｍ水深、油气压力为５ＯＯＯｐｓｉ条件下实现对６英寸管道锁紧和解锁的功能。通过ＡＤＡＭＳ和
Ａｂａｑｕｓ对其进行了运动学仿真和复杂工况下的强度分析，得出锁紧机构的所能承受的最大弯矩、扭矩和拉压力，并通过运动学仿真验证了锁紧和解锁过程中无阻滞现象，进一步验证设计的合理性，为其液压系统设计及样机的研制提供了理
论依据。
关键词：连接器；锁紧机构；ＡＤＡＭＳ；Ａｂａｑｕｓ；强度分析；运动学仿真中图分类号：ＴＨ１６；Ｖ２２９＋．１文献标识码：Ａ文章编号：１００１一．３９９７（２０１４）０Байду номын сангаас１ — ００３７－．－０３
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｏｃｋｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒＤｅｅｐ－ＷａｔｅｒＣｏｎｎｅｃｔｏｒ
ＰＥＮＧＦｅｉ，ＤＵＡＮＭｅｎｇ－ｌａｎ，ＦＡＮＪｉａ－ｋｕｎ，ＪＩＡＮＧＹｕ－ｆｅｉ（ＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌａｎｄＧａｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）

海底管道修复用三通连接器的设计

海底管道修复用三通连接器的设计海底石油管道快速修复技术是保证海水油气正常生产的一项重要课题，海底管道修复用三通连接器是海底管道修复的关键部件。

文章介绍了海底管道修复用三通连接器的结构原理和使用特点，并采用有限元分析软件模拟仿真三通连接器在使用状况下金属密封件的密封状态。

按照API标准的要求，设计出了用于海底管道修复用的三通连接器。

标签：海底管道修复三通；有限元；静水压Abstract：The rapid repair technology of submarine oil pipeline is an important subject to ensure the normal production of seawater oil and gas. The three-way connector for submarine pipeline repair is the key component of submarine pipeline repair. This paper introduces the structural principle and application characteristics of the three-way connector for the repair of submarine pipelines，and simulates the sealing state of the metal seal under the service condition of the three-way connector using the finite element analysis software. According to the requirements of API standard，a three-way connector for submarine pipeline repair is designed.Keywords：submarine pipeline repair tee；finite element；hydrostatic pressure引言近年来，全球海洋石油产量增长迅速，海洋石油将成为世界油气产量增长的源泉。

深水连接器设计与性能分析

62魁科■技2021年.第3期濡水连授器设计与I性能分祈◊荆州职业技术学院徐梦卓目前国内外正加大对海洋油气开发的技术投入，深水连接器是管道连接的重要组成部分，其种类很多，其中卡爪式连接器应用较为广泛。

深水连接器在使用过程中主要存在密封失效、承载能力差以及海水腐蚀等问题。

本文提出了一种新的卡爪结构，通过理论计算和有限元仿真，验证了该结构具备较好的承载能力，为卡爪式水下连接器的研发提供指导借鉴。

随着陆地油气资源的枯竭，海洋油气资源开采，特别是深水油气开采，将成为世界油气产业的主要经济增长点％我国南海油气资源十分丰富需进一步加快深海水下作业技术研究及装备研制。

深水卡爪式连接器领域，目前国外的技术产品相对成熟駕我国对深水管道连接器的研究起步较晚，因此加快深水卡祇连》»1^研叔海洋资源开采X*®意义。

1深水连接器的设计本文所设计的深水连接器需满足我国南海深水油气资源开采，连接管道尺寸为7.48inch(190mm),内部流经的油气压力为34.5MPa,ROV连接时间为30nun~45nun,连接器工作水深为1500nA即需要承受的海水外压为15MPa,工作过程中起吊重量10t,允许最大偏角3.5。

，最大偏移量150mm o为了适应深水复杂的工作环境，内外工作温度的不同确定连接器可以承受的温度载荷范围为3t~130to1.1对拉力的承载能力分析深水连接器工作时，卡爪在液压驱动作用下将上下法兰对接，并对二者之间起密封作用的透镜式密封圈施加密封载荷。

卡爪与下法兰接触的地方面积最小，并可能产生的拉力破坏，造成卡爪拉伸，进而导致密封失效，因此F图1濱水连接器的卡爪结构与受力分析对此部位进行拉力分析，如图1所示。

卡爪稣受上下法兰拉力过程的受力简图，D点与上法兰钱接有较大的承载强度，在拉伸过程中主要分析在K点受力过程中的拉伸量变化。

在K点的受拉力过程中会在a-a面上产生拉伸断裂的可能。

拉伸过程中产生的伸长量也在出现在这个平面。

深海水密接插件结构设计

摘要: 通过对深海水密接插件三种结构设计方案的分析, 得出了最优结构设计方案, 并对其关键部位的结构设计和关
键零件的材料选择作了详细说明, 最后, 通过试验验证了其结构设计的合理性。
关键词: 水密接插件; 密封结构; 密封材料; 接触件
中图分类号: TP2 03
文献标识码: A
文章编号 : 100 2- 2333( 200 8) 07 - 0053- 0 3
接插件的性能特
插头
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点和工作环境特点 , 提出了 3 种
结构设计方案。
1.1 方案 1
插座
图 1 方案1 结构简图 1. 连接套 2.橡胶护套 3.插孔 4.导线
图 1 是方案 1 的具体结构形式及组成。此方
5.电缆护套 6.插针 7.安装座 8.压紧螺母案整体一次成
保持力减小 , 严重时还可能产生
12 3
45 6 7
导线断路 , 质量
稳定性及一致性
不易保证。 1.2 方案 2
插头
8
6 3 2 9 10
图 2 是方案
2 的具体结构形
式及组成。此方案由多个零件组装成型, 具有多层密封, 但其零部件较多, 且需要灌注昂贵的密封材料, 组装时
技术计划( DOTP) ”, 美国研制成功了 1800m 的大功率水
下电力及信号接插件; 1980 年代后 , 随着水下设备的大量
应用, 对动力、控制信号传输的要求更高 , 水密接插件技术

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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ｆｒｅｗａｔｄｅ．Ｔｅｗｈｌｃｅｆｔｅｃｌｔｃｎｅｔｒｓｓｅｗａｒｐｓｄｏｃｓｓｕｉｄｈｏｅｓｈｍｅｏｈｏｌｏｎｃｏｙｔｍｓｐｏｏｅ．Ｔｅｃｌｔｃｎｅｔｒｗａｅｅｈｏｌｏｎｃｏｓｄ — ｅｓｇｅｓｇｔｅｓｒｃｕｅｏｅｃｌｔｃａｉｎｄｕｉｈｔｔｒｆｔｏｌ，ｌｗ，ｈｂｎｅｓｒｎ，ａｄｔｅｌｎｉｇａｉｌｅｌｓａｈｅｅｙｃｌｎｕｈｅｕ，ａｄｌｎｉｇｎｈｅｓｒｎｘａａｗａｃｉｖｄｂｏ— ｓｌｔａｉｌｐｅｔｈｅｉｇｈｏｇｒｓｕｅｔｓｎｅｄａｒ —ｉｔｎｎ．Ｔｒｕｈｐｅｓｒｅｔｇ，ｈｇ－ｒｓｕｅｓａｉｇｉｌｍｅｔｔｎｏ５ｒｇｉｉｈｐｅｓｒｅｌｍｐｅｎａｉｆａｓｏｈｔｔｅｎｏ６ＭＰｈｗｓｔａｈ
ＷＡＧＬｑａ，ＡｈｏｎＷＡＧＧｎＮｉｕｎＮＳａｊ，Ｎａｇｕ
（ｏｅｅｏｃａｉａａｄＥｅｔｃｌｎｉｅｒｇａｂｎｉｅｒｇＵｉｅｉ，ａｂｎ１００，ｈｎ）ＣｌｇｆｌＭｅｈｎｃｌｎｌｃａＥｇｅｉ，ＨｒｉＥｇｅｎｎｖｒｔＨｒｉ５０１Ｃｉａｉｒｎｎｎｎｉｓｙ
深水海底管道套筒连接器设计与分析
王立权，少军，刚安王
（尔滨工程大学机电３程学院，哈－黑龙江哈尔滨１００）５０１
摘
要：套简连接器用于水下生产系统海底管道末端连接，用远程操作工具遥控安装，采解决了深水高压密封和无潜快
ｃｎｅｔｒｓａＳｓｆｏｎｃｏｅｌｉａｅ．ｔｅｓｒｃｕｅｄｓｇＳｒａｏａｌｈｔｕｔｒｅｉｎｉｅｓｎｂｅ．ａｄｔｅｃｒｅｔｅｓｏｈｎｉｌｍｅｔｍｏｅＳｐｒｖｄｎｈｏｒｃｎｓｆｔｅｆｔｅｅｎｄｌｉｏｅ．ｉｅ
验证了有限元模型的正确性．
关键词：下生产系统；水回接；海底管道；套筒连接器；有限元模型
中图分类号：Ｅ３文献标识码：文章编号：０６７４（０１０一１３０Ｔ９８Ａ１０－３２１）９ｌ０－０６
Ｓｕｙａｓｇｆａｄｅｗａｅｕｓａｐｐｌｅｃｌｔｃｎｅｔｒｔｄｎｄｄｅｉｎｏｅｐｔｒｓｂ－ｅｉｅｉｏｌｏｎｃｏｎｅ
ｔｏｉｎ．Ｔｈｓｐｐｒｅｔｂｌｈｅｔｍａｉａｄｌｏｏｔｃ．Ｃｏｔｃｈｒｃｅｓｉｓｗｅｅｏｔｉｅｈｏｇｏｔｃｉａｅｓａｉｄａｍａｈｅｔｃｌｍｏｅｆｃｎａｔｓｎａｔｃａａｔｒｔｃｒｂａｎｄｔｒｕｈｃｎａｔｉａａｙｉｆａｃｎｅｔｒｍｏｌｂｉｈｅｆｎｔｌｍｅｔｎｈｅａｉｎｈｉｅｗｅｎｔｅｐｅｏｄａｄｇｓｅｘａｎｌｓｓｏｏｎｃｏｄｅｙｕｓｎｇｔｉｅｅｅｎ，ａｄｔｅｒｌｔｏｓｐｂｔｅｈｒｌａｎａｋｔａｉｌｉ
第３第９期２卷
２１年９月０１
哈
尔滨
工
程
大
学
学
报
Ｖ０．２ № ．１３９
Ｓ ห้องสมุดไป่ตู้ ２０１ｅ．１
ＪｕｎｌｏｒｉｎｉｅｒｇＵｎｖｒｉｏｒａｆＨａｂｎＥｇｎｅｎｉｅｓｔｉｙ
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０－０３２１．９０１ｏ：０３６／．ｓ．０７７４．００．０ｓ１
ＡｂｔａｔＡｏｌｔｃｎｅｔｒｗｓｕｅｏｃｎｅｔｐｐｌｅｅｄｎａｓｂｓａｐｏｕｔｎｓｓｍｈｏｇｎｔｌｔｎｓｒｃ：ｃｌｏｎｃｏａｓｄｔｏｎｃｉｅｉｎｓｉｕ－ｅｒｄｃｉｙｔｔｒｕｈｉｓａｌｉｅｎｏｅａｏｏｅｔｌｐｒｔｄｔｏ．Ｔｉｓｌｅｈｒｂｅｏｅｐａｅｉｈｐｅｓｒｅｌａｄｄｖｒｌｓａｔｉｓａｌ— ｆａｒｍｏｅｙｏｅａｅｏ１ｈｓｏｖｄｔｅｐｏｌｍｆａｄｅｗｔｒｈｇ — ｒｓｕｅｓａｎｉｅ —ｅｓｆｓｎｔｌａ
速安装的难题．文建立了接触数学模型，论通过有限元对连接器模型进行接触分析，得到接触特性，研究预紧载荷与垫片轴向载荷的关系．给出了套筒连接器系统整体方案，设计了套筒连接器，采用套筒、卡爪、高颈和透镜垫结构，利用套筒径向预紧实现透镜垫轴向密封．进行打压试验，实现６Ｍａ高压密封，明套筒连接器密封性能安全可靠，构设计合理，５Ｐ表结