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水下可回收垂直卡爪连接器关键技术研究

作　者: 徐庆江
导　师: 张岚
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 管道连接卡爪式连接器金属密封液压控制系统有限元分析
分类号: TM503.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

海洋油气资源开采是未来各国争相研究的热点。管道连接技术是水下生产系统中一项广泛应用的重要技术。各种形式的管道连接器也在实际的工程中得到应用。其中卡爪式连接器作为一种快速连接方式日益受到重视。本文以实际项目为依托,对卡爪式连接器中的一些关键技术做了一定研究。论文对常用管道连接器的类型及各自特点做了简单介绍。针对1500m水深和34.5MP的工作条件,提出了适用于6"和18"管道的可回收式垂直卡爪连接器的设计方案。本文将卡爪式连接器分成：安装工具、管道接头和底部对接设施三个部分。根据每个部分的作用和特点对每个零部件的结构和尺寸做了具体的设计。并对其中的受力关键部件做了有限元力学分析。在结构设计的基础上,论文对连接器的液压控制系统也进行了初步的设计。深水高压密封是连接器的核心问题。本文对深水环境下法兰密封的影响因素做了深入分析,并提出了一种大尺寸管道用透镜垫圈的设计方法。结合连接器实际的工作情况,确定了金属密封与O型圈密封相结合的复合式密封方案。最后通过ANSYS软件模拟和最终的液压密封试验对设计的法兰和透镜垫圈的密封效果进行了验证。文章对连接器在工作状态下可承受的拉力、弯矩以及扭矩等外载荷进行了分析,为连接器的抗冲击能力提供了参考依据。

水下可回收垂直卡爪连接器关键技术研究

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