海洋導(dǎo)管架電纜護管背負(fù)式卡子裝置研究.pdf

1、隨著世界各國對海洋資源的不斷開采，使得海底電纜的需求量不斷增加，對海底電纜敷設(shè)、保護和維護等相關(guān)技術(shù)提出了更高的要求。在建成海上油田并投產(chǎn)之后，需要在舊油田平臺上安裝新的電纜護管，電纜護管卡子的作用是將電纜護管固定在導(dǎo)管架上。
　　本課題來源于中海油廣東湛江分公司東方1-1氣田一期調(diào)整開發(fā)工程—背負(fù)式卡子研制科研項目和國家自然科學(xué)基金項目—海洋樁基大型夾吊具夾持承載機理分析及實驗研究。目的是為避免傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)卡子在水下安裝電纜護管拼

2、接、對位、緊固困難等問題，降低水下風(fēng)險，減少水下工作量，研制一種可輕便連接的新型立管卡子—背負(fù)式卡子，解決電纜護管或立管水下安裝困難的問題。
　　本文對背負(fù)式卡子結(jié)構(gòu)形式及安裝方法的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行了綜述，對背負(fù)式卡子裝置設(shè)計中涉及的相關(guān)技術(shù)進行了介紹。借鑒國外相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計經(jīng)驗并結(jié)合國內(nèi)實際情況，提出一種背負(fù)式卡子裝置的總體設(shè)計方案。
　　考慮背負(fù)式卡子裝置水下工作受海洋環(huán)境載荷的作用，對背負(fù)式卡子裝置在水下安裝后的環(huán)境

3、載荷進行了分析，研究環(huán)境載荷的影響因素，利用Morison方程這一經(jīng)典理論確定了卡子裝置的受載特點，為裝置力學(xué)特性研究提供依據(jù)。
　　針對張緊緊固后背負(fù)式卡子裝置的復(fù)雜受力問題，結(jié)合卡子裝置在海洋環(huán)境中的受力特點，建立了卡子裝置水下力學(xué)分析模型，確定最小張緊預(yù)緊力，采用有限元仿真和理論分析方法對卡子關(guān)鍵部件進行了強度分析、對導(dǎo)管架進行了穩(wěn)定性分析以及對緊固件進行疲勞壽命分析。
　　研制了背負(fù)式卡子裝置工程樣機，設(shè)計背負(fù)式卡子