海洋柔性管接頭設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、柔性管接頭是連接柔性管道和鉆井平臺(tái)的部件，其設(shè)計(jì)也是柔性管設(shè)計(jì)中最復(fù)雜的部分，近年來(lái)部分海洋油氣泄漏事件就是由于管道接頭失效引起的。因此，接頭的合理設(shè)計(jì)對(duì)于海洋平臺(tái)的安全性極為重要。從19世紀(jì)60年代起，國(guó)外即開(kāi)始研究海洋柔性管和其他配套技術(shù)，到目前為止，已形成了一套完整成熟的設(shè)計(jì)體系。而我國(guó)對(duì)柔性管和柔性管接頭的研究尚處在起步階段，這對(duì)國(guó)內(nèi)的相關(guān)工作增加了困難。
　　本文的主要研究對(duì)象為海洋柔性管接頭設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題。按照API

2、 Spec.17J要求，結(jié)合解剖國(guó)外接頭的分析經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了完整的柔性管接頭的設(shè)計(jì)方法，并深入地剖析了接頭設(shè)計(jì)過(guò)程中的連接和密封等關(guān)鍵問(wèn)題，完成了淺海輸油管道接頭的實(shí)例設(shè)計(jì)。詳細(xì)內(nèi)容如下:
　　(1)國(guó)外接頭解剖。采用測(cè)繪、力學(xué)分析、材料成分分析實(shí)驗(yàn)等方式全面地解剖某公司柔性管接頭實(shí)件，分析論證了接頭主要零部件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、材料以及制造工藝路線(xiàn)。
　　(2)設(shè)計(jì)方法歸納。通過(guò)接頭實(shí)物解剖以及國(guó)外文獻(xiàn)和專(zhuān)利的吸收，歸納出柔性

3、管接頭的一般設(shè)計(jì)流程，即對(duì)接頭進(jìn)行功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)，并逐級(jí)校核，使接頭達(dá)到連接和密封要求后方完成設(shè)計(jì)。
　　(3)關(guān)鍵問(wèn)題分析。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和有限元模擬的方式深入分析了表面粗糙度、鎖緊環(huán)的楔形角度和抗拉鋼帶端部折彎半徑等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)接頭設(shè)計(jì)中連接和密封等問(wèn)題的影響機(jī)理。
　　(4)接頭實(shí)例設(shè)計(jì)。針對(duì)某渤海淺水輸油柔性管道，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的柔性管接頭，進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、關(guān)鍵尺寸確定和材料討論，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的可行性。