海洋導(dǎo)管架電纜護(hù)管背負(fù)式卡子裝置研究.pdf

1、隨著世界各國(guó)對(duì)海洋資源的不斷開采，使得海底電纜的需求量不斷增加，對(duì)海底電纜敷設(shè)、保護(hù)和維護(hù)等相關(guān)技術(shù)提出了更高的要求。在建成海上油田并投產(chǎn)之后，需要在舊油田平臺(tái)上安裝新的電纜護(hù)管，電纜護(hù)管卡子的作用是將電纜護(hù)管固定在導(dǎo)管架上。
　　本課題來(lái)源于中海油廣東湛江分公司東方1-1氣田一期調(diào)整開發(fā)工程—背負(fù)式卡子研制科研項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目—海洋樁基大型夾吊具夾持承載機(jī)理分析及實(shí)驗(yàn)研究。目的是為避免傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)卡子在水下安裝電纜護(hù)管拼

2、接、對(duì)位、緊固困難等問(wèn)題，降低水下風(fēng)險(xiǎn)，減少水下工作量，研制一種可輕便連接的新型立管卡子—背負(fù)式卡子，解決電纜護(hù)管或立管水下安裝困難的問(wèn)題。
　　本文對(duì)背負(fù)式卡子結(jié)構(gòu)形式及安裝方法的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，對(duì)背負(fù)式卡子裝置設(shè)計(jì)中涉及的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹。借鑒國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，提出一種背負(fù)式卡子裝置的總體設(shè)計(jì)方案。
　　考慮背負(fù)式卡子裝置水下工作受海洋環(huán)境載荷的作用，對(duì)背負(fù)式卡子裝置在水下安裝后的環(huán)境

3、載荷進(jìn)行了分析，研究環(huán)境載荷的影響因素，利用Morison方程這一經(jīng)典理論確定了卡子裝置的受載特點(diǎn)，為裝置力學(xué)特性研究提供依據(jù)。
　　針對(duì)張緊緊固后背負(fù)式卡子裝置的復(fù)雜受力問(wèn)題，結(jié)合卡子裝置在海洋環(huán)境中的受力特點(diǎn)，建立了卡子裝置水下力學(xué)分析模型，確定最小張緊預(yù)緊力，采用有限元仿真和理論分析方法對(duì)卡子關(guān)鍵部件進(jìn)行了強(qiáng)度分析、對(duì)導(dǎo)管架進(jìn)行了穩(wěn)定性分析以及對(duì)緊固件進(jìn)行疲勞壽命分析。
　　研制了背負(fù)式卡子裝置工程樣機(jī)，設(shè)計(jì)背負(fù)式卡子