海底管道爬行式封堵器裝置研究與力學(xué)分析.pdf

1、縱觀世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展，形成了以資源類、服務(wù)類、信息類和交通類等為主的消費(fèi)經(jīng)濟(jì)。其中人們對(duì)資源的消耗日益增加，特別是石油，已經(jīng)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略性資源。海底油礦儲(chǔ)備豐富，使得人們從陸地石油開采進(jìn)軍到海洋石油開采。所以，海底運(yùn)輸油氣管道的鋪設(shè)與維修就成了開采海底原油資源的重要環(huán)節(jié)。海底管道封堵器就是將其送入到管道適宜位置對(duì)管道進(jìn)行封堵的一種裝置，用以完成管道的維修以及檢測(cè)作業(yè)。
　　本課題來(lái)源于中海油湛江分公司崖城13-1氣田海洋管道維修

2、科研項(xiàng)目。目的是為避免水下作業(yè)、管道切割、原始封堵方法困難等問(wèn)題，用來(lái)降低海底作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和減少工作量而研制的一種自動(dòng)化程度較高的新型封堵器——爬行式封堵器，能夠解決海底管道封堵作業(yè)的常見難題。
　　本文對(duì)海底管道爬行式封堵器結(jié)構(gòu)形式及工作方式的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，對(duì)封堵器的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)和借鑒國(guó)外封堵器設(shè)計(jì)思路完成了本文介紹的封堵器的整體設(shè)計(jì)方案。
　　考慮到海底管道封堵器的工作環(huán)境和管道

3、在海底排布情況，確定封堵器嵌入方式和參數(shù)設(shè)計(jì)。針對(duì)封堵器進(jìn)入管道后，要保證不泄露封堵的前提下，還要對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而為了滿足封堵器通過(guò)海底彎管道的需要，就要盡可能縮小封堵器的整體尺寸，所以還確定了封堵器的最小過(guò)彎半徑。對(duì)內(nèi)脹式嵌入滑塊進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)分析。對(duì)封堵器工作的海底管道進(jìn)行了屈曲分析計(jì)算，以及選擇密封膠塞的端面斜角。
　　封堵器在海底管道內(nèi)部的運(yùn)行包括嵌入鎖緊動(dòng)作、爬行動(dòng)作和過(guò)彎動(dòng)作，因此本文利用ADAM