文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
海洋石油平台水下夹桩器研究与设计
姓名:孙志娟
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:孟庆鑫
20070301
摘要水下夹桩器是一种广泛应用于较深海固定式石油开采平台安装的液压夹具,是海洋石油平台的重要组成部分。每个导管架安装黾凶鳎瓿调平工作。该项技术长期被国外公司垄断。本课题来源于国家苹K下干式管道维修技术”子课题。水下夹桩器的研制,填补了我国在该工程领域的技术空白,降低了海上安装工程成本,保证了海上导管架安装的顺利进论文介绍了海洋石油平台安装的国内外发展概况,分析了水下夹桩器的国内外研究和发展情况。并提出了水下夹桩器的研究内容。论文根据导管架安装作业对水下夹桩器的要求,对水下夹桩器结构提出可行性方案,设计了机械本体结构;对夹桩器框圈结构和卡环式液压缸进行了基于强度和刚度的有限元计算,,钢桩在压块的作用下产生破坏。基于薄壳理论,计算钢桩的稳定性和强度,对钢桩的失效形式进行理论分析。对压块齿齿廓形状进行了优化,在保证压块齿强度的前提下,使压块齿能够更有效地压入钢设计了水下夹桩器液压系统,确定了液压系统动力源的主要参数。进行了水下夹桩器液压控制系统的方案研究,推导出了阀控液压缸速度控制系统的传递函数,并对其主要性能进行了仿真分析。最后进行了水下夹桩器零部件三维造型设计,完成了水下夹桩器的整机装配,应用虚拟样机技术对水下夹桩器设计方案进行干涉分析。为后续设计计算打下基础。关键词:海洋石油平台;水下夹桩器;有限元分析;阀控液压系统;虚拟装行。桩。配哈尔滨工程大学硕士学位论文
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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明、.冬哆氏日期:Ⅻ旯本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:
第滦髀课题来源及意义较深水海域安装,而安装较深水导管架需要一些特殊的机具——导管架调平随着社会的发展和科学技术的进步,人类社会对能源的需求越来越大。当陆上油气资源经过长时期、大规模的开发之后,世界范围的油气勘探与开发转向了资源丰富、占地球表面%左右的辽阔的海洋,海洋石油开发是海洋资源开发利用的一部分,并逐渐形成了投资高、风险大、高新技术密集的能源工业新领域”迄今为止,世界上己开发的油田近觯禾矫鞯暮Q笫涂刹纱⒘亿桶以上,占陆海石油总储量的%。我国海域辽阔,其中大陆架面积约有蚱椒焦ɡ铩2澈!⒒坪!⒍ê:湍虾6加写竺婊某粱璧兀中具有油气勘探价值的面积在万平方公里以上,预测的石油储藏量达到诙郑馐俏夜I鲜吞烊黄7⒌姆岣蛔试椿海洋石油开发,是一项涉及多种学科和工艺部门的综合工程。海洋平台,作为钻井、采油、生活供应等各种用途的大型复杂结构,是海洋石油天然气开发的基础性设施。平台的设计和建造是近海油气开发中至关重要的环节,它的建造和安装水平,在一定程度标志着海上石油的开发水平。由于海洋环境条件十分恶劣,海底平面的不可预见性,如何使海洋平台安全可靠的安装,使海上油气资源开发更经济,对海洋油气的开采具有十分重要的意义哪。随着我国海洋石油事业的发展,将有越来越多的导管架在东海和南海等器和水下夹桩器。“较深水导管架安装液压装具研发”是“十五”期间国家涌翁狻八赂墒焦艿牢藜际酢钡淖涌翁狻8每翁獾闹饕Q芯磕勘晔牵哈尔滨工程大学硕士学位论文
、水下夹桩器,填补国内技术空白,降低海上安装工程成本,保证工程顺利进行嘲。海洋平台是一种用于海洋石油勘探和开采的海洋结构物。随着海运、海防和海洋开发事业的发展,各类海洋工程设施应运而生。依据安装方式的不同,海洋平台的分类如下Ⅲ:海洋平台固定式平台移动式平台移动式平台是一种装备有钻井设备,并能从一个井位移到另一个井位的平台,它可用于海上石油的钻探和生产”..自升式海洋平台自升式海洋平台又称为甲板升降式或桩腿式平台。这种石油钻采装置在高于水面的平台上装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿,钻井时桩腿着底,平台则沿桩腿升离海面一定高度;移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到新的井位。图为壳体式桩腿自升平台示意图”.自升式海洋平台的优点是所需要的钢材少,造价低,在各种海况下都能平稳地进行钻井作业;缺