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原文传递铺管船智能托管技术与实验研究

论文题名：	铺管船智能托管技术与实验研究
关键词：	S型铺管船;智能支墩系统;托管技术;组态软件程序
摘要：	S型铺管船是海上油气管道铺设的主要设备，托管架是铺管船上控制管道入水角度、保证管道安全的关键装置。管道铺设过程中海风、波浪、洋流等使铺管船和管道发生位置变化，可能导致管道变形过大，发生塑性变形甚至断裂。铺管船托管架的管道变形调节能力，是提高管道施工安全性和可靠性的重要保证。本文基于因海洋环境而发生的管道变形，结合PLC、液压、气动技术等对托管技术进行研究。本文的研究工作如下：　　首先，建立非线性、大挠度、大变形梁管道数学模型，并用奇异摄动法求解其方程。对影响管道铺设的几个主要因素如张紧力、托辊间距、托管架长度、托管架可实现弯曲半径进行了设计分析。　　其次，提出了一种新型的智能托管架支墩系统,弥补现有托管架的不足。本系统基于PLC、传感器、液压缸、储气罐等硬件和Forcecontrol6.1、Step7-MicroWin监控软件，实现被动补偿和主动补偿功能，能抵消海洋环境变化对施工的不利影响。　　最后，建立智能托管架支墩系统模型，编制组态软件程序，并在专用造波模拟实验室内进行模型实验。实验证明系统能自动根据波浪调节托管架上各个支墩油缸的伸出量，以此调节管道的弯曲半径，减小管道的弯曲应力。　　新型智能支墩系统改善了原有的托管架管道变形调节性能，有利于提高铺管船的管道铺设能力、速度和安全性,同时该系统对以后铺管船的设计也提供了有益参考。
作者：	时培刚
专业：	机械电子工程
导师：	魏修亭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文