海底管道對口機(jī)具的設(shè)計及接頭振動試驗研究.pdf

1、海底管道對口機(jī)具是一種專門用于海底輸油管線修復(fù)、安裝所使用的機(jī)具,通過它可以將發(fā)生偏移的兩根管線對中,滿足一定的同軸度誤差,以便進(jìn)行機(jī)械接頭的安裝,在海底管線維修工程中具有重要的作用。
　　本論文首先介紹了國內(nèi)外陸地管線修復(fù)中使用的對口器工作原理,并結(jié)合了海洋工作環(huán)境,設(shè)計了一套用于海底使用的管道對口機(jī)具,完成了對口機(jī)具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括加載裝置、升降支撐系統(tǒng)、滑動鎖緊裝置等;詳細(xì)描述了海底管道對口機(jī)具的工作原理,并且對組對及修復(fù)

2、流程進(jìn)行了說明。
　　完成了對口機(jī)具關(guān)鍵技術(shù)研究,包括加載裝置中絲杠螺母的設(shè)計計算,并且對加載絲杠的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,計算出加載絲杠穩(wěn)定性最小臨界載荷;敘述了凸輪鎖緊裝置的工作原理,完成凸輪鎖緊裝置的詳細(xì)設(shè)計,最后驗證凸輪滿足自鎖性要求;利用ANSYS軟件對機(jī)具的關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析。
　　根據(jù)具體項目要求,對采用8英寸管徑機(jī)械接頭修復(fù)后的管道試樣進(jìn)行振動疲勞試驗,檢驗修復(fù)后的管道試樣抗疲勞能力,具體完成了試驗臺總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

3、,詳細(xì)說明了試驗臺的搭建過程;通過理論計算的方法對試驗試件的固有頻率進(jìn)行分析,避免進(jìn)行試驗時發(fā)生共振現(xiàn)象。
　　完成了疲勞試驗臺試驗參數(shù)的計算及安裝尺寸的確定,包括振動頻率及振動幅值的計算;并且利用有限元分析軟件對試驗試件進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析,確定了試件合理的初始振動狀態(tài);對連接夾具的小螺栓進(jìn)行靜強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度校核,并且利用ANSYS軟件對連接夾具及振動夾具進(jìn)行強(qiáng)度分析,確保設(shè)計的夾具滿足強(qiáng)度要求;最后對8英寸機(jī)械接頭進(jìn)行了振動試驗