海底管道連接器溫度壓力測(cè)試裝置設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方法研究.pdf

1、海底管道連接器是水下井口和采油樹(shù)系統(tǒng)中用于深水管道連接的核心裝備之一，本文根據(jù)三種海底管道連接器的工作性能要求，研制出一套新型的能夠?qū)崿F(xiàn)海底管道連接器性能測(cè)試功能的裝置。海底管道連接器測(cè)試裝置設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方案的確定對(duì)今后管道連接器的系列化研制有著重要意義。
　　通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外海底管道連接器的研制、加工、測(cè)試等標(biāo)準(zhǔn)的研究，包括：GB/T22513、ISO13628、API SEPC17D、ISO13679、ISO21329、API Sp

2、ec6A等，將海底管道連接器溫度壓力測(cè)試具體分為靜水壓力測(cè)試、高壓艙測(cè)試和溫度壓力復(fù)合測(cè)試，進(jìn)一步對(duì)三種測(cè)試的測(cè)試要求和測(cè)試步驟進(jìn)行了確定。根據(jù)測(cè)試過(guò)程中溫度、壓力參數(shù)參與階段的不同，設(shè)計(jì)了九種工作模式，包括四個(gè)溫度測(cè)試工作模式和五個(gè)壓力測(cè)試工作模式。壓力測(cè)試部分需要完成的任務(wù)包括供油、打壓、保壓、控壓和泄壓五部分，溫度測(cè)試部分需要完成的任務(wù)包括升溫、降溫和保溫三部分。工作模式的提出使復(fù)雜的測(cè)試步驟更加條理化。
　　根據(jù)海底管道連

3、接器溫度壓力測(cè)試裝置課題要求，確定了測(cè)試裝置的基本功能和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)一步對(duì)海底管道連接器溫度壓力測(cè)試裝置進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，包括：海底管道連接器溫度壓力測(cè)試臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)試裝置進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括：海底管道連接器溫度壓力測(cè)試臺(tái)保溫箱、加熱器、制冷機(jī)構(gòu)、液氮儲(chǔ)罐和液壓元器件等，并對(duì)加熱階段和制冷階段所需的時(shí)間進(jìn)行了理論計(jì)算。
　　根據(jù)海底管道連接器溫度壓力測(cè)

4、試裝置的總體結(jié)構(gòu)方案，利用Siemens NX8.0軟件完成了測(cè)試裝置的三維建模，并利用有限元分析軟件對(duì)底座的承載能力進(jìn)行了力學(xué)強(qiáng)度分析，進(jìn)而驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的合理性和可靠性。對(duì)海底管道連接器的變溫過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算和有限元分析，通過(guò)仿真計(jì)算得出了測(cè)試樣本升溫過(guò)程、降溫過(guò)程及換熱率時(shí)間曲線。通過(guò)有限元分析得出了測(cè)試樣本達(dá)到測(cè)試溫度所需的升溫時(shí)間與降溫時(shí)間。
　　根據(jù)海底管道連接器溫度壓力測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行了加工制造，在測(cè)試步驟和測(cè)