摘要: |
随着世界石油资源的日渐衰竭,石油资源的开发已从陆地转向海洋,从浅海转向深海。论文主要内容是国家863计划——深水海底管道铺设技术子课题的一部分,该课题对水下管道自动对接机具进行了深入的研究,从而在开发深海能源方面迈出重要一步。
论文研究了深水海底管道的水下回接技术,确定了一系列边界条件,对管道和法兰进行了详细的设计。深水海底管道回接系统主要是通过一个水下机器人ROV控制一整套对接工具自动完成管道的机械对接。
论文提出了一种自动法兰连接机具方案,该机具由两部分组成,即螺母库和螺栓库。螺母库存放螺母并拧紧螺母,螺栓库存放螺栓并插入螺栓。螺母库安装在焊接有固定法兰(普通法兰)的一侧,螺栓库安装在焊接有活动法兰(旋转环法兰)一侧,通过两个工具的配合,完成螺栓的张紧,实现管道的法兰连接。
论文设计出了一种拉伸预紧及位置补偿扳手系统,该系统的拧紧方式和常规方式不同,以一种逆向自动拧紧方式完成了深水海底管道法兰的连接。该扳手系统主要的设备为拉伸预紧扳手,和普通扳手相比,它具有全自动、拉伸预紧、位置补偿和定力矩的特点,应用于海底管道法兰的对接。
通过ANSYS和ADAMS软件对扳手系统进行了静力学和运动学仿真,验证了其结构强度的可靠性和运动过程的合理性。 |