隨著陸上石油資源逐漸枯竭,世界各國越來越重視海上油氣的開采。同時,海油開采技術(shù)的不斷進步,促使海洋石油的開發(fā)由淺水向深水發(fā)展。海底輸油管道作為深水油氣開發(fā)建設(shè)工程的重要組成部分,是連續(xù)輸送大量油氣最快捷、最安全和最經(jīng)濟可靠的運輸方式。深水石油管道連接需依靠自動化連接機具完成。本文以國家“863計劃”重大專項《深水海底管道鋪設(shè)技術(shù)》的子課題《深水海底管道水下回接技術(shù)及AUT檢驗設(shè)備國產(chǎn)化技術(shù)研究》為依托,為滿足深水海底石油管道連接作業(yè)需求,系統(tǒng)開展深水管道法蘭自動連接機具的應(yīng)用研究。研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深水海底管道連接設(shè)備,對提高我國在深海石油開發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)水平,降低深海石油開采成本具有重要意義。 論文綜述了國內(nèi)外海底管道連接技術(shù)的發(fā)展概況,并著重介紹深水管道法蘭自動連接機具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并對它們的優(yōu)缺點進行對比分析。 根據(jù)管道法蘭自動連接機具的技術(shù)要求,參考國外相關(guān)技術(shù)裝備的設(shè)計經(jīng)驗,并考慮國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)條件,提出了深水管道法蘭自動連接機具的總體技術(shù)方案,包括機械本體結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。機具結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計方法,由螺栓庫、螺母庫、拉伸器庫組成。在對機具結(jié)構(gòu)... 

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題來源和課題目的及意義
    1.3 海底管道連接技術(shù)概述
        1.3.1 海底管道連接方法
        1.3.2 海底管道連接作業(yè)流程
    1.4 法蘭連接機具發(fā)展概況
        1.4.1 國外法蘭連接機具發(fā)展綜述
        1.4.2 國內(nèi)法蘭連接機具發(fā)展簡介
    1.5 深水管道法蘭自動連接機具的關(guān)鍵技術(shù)
    1.6 論文研究的主要內(nèi)容
第2章 法蘭連接機具總體方案
    2.1 引言
    2.2 法蘭連接機具方案分析
        2.2.1 法蘭連接機具技術(shù)要求
        2.2.2 法蘭連接機具總體方案
        2.2.3 法蘭連接機具結(jié)構(gòu)組成
        2.2.4 法蘭連接機具的作業(yè)流程
    2.3 法蘭連接機具的機械結(jié)構(gòu)
        2.3.1 內(nèi)基架
        2.3.2 螺栓庫
        2.3.3 螺母庫
        2.3.4 拉伸器庫
    2.4 法蘭連接機具的液壓系統(tǒng)
    2.5 法蘭連接機具的控制系統(tǒng)
    2.6 法蘭連接機具的防腐
    2.7 本章小結(jié)
第3章 法蘭連接機具動力供給裝置設(shè)計及對接精度研究
    3.1 引言
    3.2 水下油路對接裝置結(jié)構(gòu)方案
        3.2.1 對接裝置總體方案設(shè)計
        3.2.2 手爪運動軌跡及受力分析
        3.2.3 油路對接裝置誤差分析
        3.2.4 柔順液壓接頭設(shè)計
    3.3 油路插頭對接成功率及精度分析
        3.3.1 油路對接成功條件分析
        3.3.2 油路對接成功概率模型
        3.3.3 精度設(shè)計的數(shù)值計算
    3.4 油路對接裝置作業(yè)過程控制策略
    3.5 本章小結(jié)
第4章 法蘭連接機具螺栓引入機構(gòu)研究
    4.1 引言
    4.2 螺栓引入過程分析
    4.3 螺栓引入機構(gòu)組成
    4.4 螺栓引入動力學(xué)模型的建立
        4.4.1 螺栓引入速度分析
        4.4.2 套筒驅(qū)動力矩分析
        4.4.3 螺栓引入碰撞過程動力學(xué)模型
    4.5 螺栓引入機構(gòu)動力學(xué)仿真
        4.5.1 螺栓引入機構(gòu)動力學(xué)建模
        4.5.2 螺栓引入機構(gòu)樣機作業(yè)過程動力學(xué)仿真
    4.6 螺栓引入試驗
    4.7 套筒馬達同步性研究
    4.8 本章小結(jié)
第5章 法蘭連接機具誤差分析
    5.1 引言
    5.2 誤差源分析
    5.3 法蘭連接機具誤差建模
        5.3.1 坐標系的建立
        5.3.2 螺栓位姿誤差建模
    5.4 螺栓位姿誤差的計算機仿真分析
    5.5 法蘭連接機具誤差匹配設(shè)計
        5.5.1 誤差匹配設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
        5.5.2 法蘭連接機具誤差匹配設(shè)計
        5.5.3 誤差匹配設(shè)計在法蘭連接機具樣機上的實現(xiàn)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 法蘭連接機具樣機試驗研究
    6.1 引言
    6.2 法蘭連接機具實驗系統(tǒng)
        6.2.1 實驗系統(tǒng)組成
        6.2.2 法蘭連接機具試驗樣機的主要技術(shù)參數(shù)
        6.2.3 試驗輔助設(shè)備
    6.3 電磁閥箱密封試驗
    6.4 螺母套筒驅(qū)動馬達同步性調(diào)試試驗
        6.4.1 液壓馬達初始液阻測定試驗
        6.4.2 螺母套筒扳手機械摩擦測定試驗
        6.4.3 馬達轉(zhuǎn)速同步性試驗
    6.5 陸上綜合調(diào)試試驗
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3681569