深海管線管機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、深海管線管是海上油氣開發(fā)與運(yùn)輸所必備的關(guān)鍵技術(shù)裝備，由于長期經(jīng)受海潮、海浪沖擊、海底地質(zhì)沉降、管外高壓以及海水腐蝕等海洋特殊環(huán)境的影響，因此對深海管線管性能要求極高。深海管線管是采用步進(jìn)式?jīng)_壓成型，雙面埋弧焊接等工序?qū)Π宀募庸ざ?，這不僅使深海管線管在成型過程中易形成包辛格效應(yīng)，降低材料的屈服強(qiáng)度，而且還使深海管線管的圓度、直線度受到嚴(yán)重影響。為此，需要利用機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)對深海管線管進(jìn)行擴(kuò)徑處理，以降低包辛格效應(yīng)，提高屈服強(qiáng)度和尺寸精度，同

2、時還可以對焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗。
　　目前，國內(nèi)大型制管企業(yè)的機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)主要依賴國外進(jìn)口，為了打破國際上對機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)的技術(shù)壟斷與封鎖，本文根據(jù)深海管線管市場需求，設(shè)計一套直徑406-1422mm，壁厚6-40mm，管長9000-18400mm，最高材質(zhì)X100（σs≤840MPa）的機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)組，本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，根據(jù)機(jī)械擴(kuò)徑作業(yè)對象和機(jī)械擴(kuò)徑作業(yè)目的，對機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)組進(jìn)行總體參數(shù)設(shè)計。并根據(jù)總體參數(shù)要求對機(jī)械擴(kuò)

3、徑機(jī)組構(gòu)件（鋼管輸入、輸出輥道，鋼管擴(kuò)徑前、后沖洗裝置，鋼管橫移車裝置，擴(kuò)徑主機(jī)裝置等）進(jìn)行功能設(shè)計。
　　其次，根據(jù)機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)擴(kuò)徑頭的工作原理及結(jié)構(gòu)形式，利用有限元分析軟件對深海管線管機(jī)械擴(kuò)徑成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬，分析機(jī)械擴(kuò)徑過程中鋼管的應(yīng)力、應(yīng)變變化規(guī)律。同時，結(jié)合工程應(yīng)用中擴(kuò)徑頭的失效原因，對擴(kuò)徑頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并通過工程試驗驗證其優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用效果。
　　最后，根據(jù)機(jī)械擴(kuò)徑過程中拉桿的受力分析，推導(dǎo)出擴(kuò)徑拉力與擴(kuò)徑解