海底管道連接器溫度壓力測試裝置設(shè)計及實驗方法研究.pdf

1、海底管道連接器是水下井口和采油樹系統(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試功能的裝置。海底管道連接器測試裝置設(shè)計及實驗方案的確定對今后管道連接器的系列化研制有著重要意義。
　　通過對國內(nèi)外海底管道連接器的研制、加工、測試等標準的研究，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試具體分為靜水壓力測試、高壓艙測試和溫度壓力復(fù)合測試，進一步對三種測試的測試要求和測試步驟進行了確定。根據(jù)測試過程中溫度、壓力參數(shù)參與階段的不同，設(shè)計了九種工作模式，包括四個溫度測試工作模式和五個壓力測試工作模式。壓力測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)雜的測試步驟更加條理化。
　　根據(jù)海底管道連

3、接器溫度壓力測試裝置課題要求，確定了測試裝置的基本功能和關(guān)鍵技術(shù)指標，進一步對海底管道連接器溫度壓力測試裝置進行了總體方案設(shè)計，包括：海底管道連接器溫度壓力測試臺總體方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)總體方案設(shè)計和控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上對測試裝置進行了詳細設(shè)計，包括：海底管道連接器溫度壓力測試臺保溫箱、加熱器、制冷機構(gòu)、液氮儲罐和液壓元器件等，并對加熱階段和制冷階段所需的時間進行了理論計算。
　　根據(jù)海底管道連接器溫度壓力測

4、試裝置的總體結(jié)構(gòu)方案，利用Siemens NX8.0軟件完成了測試裝置的三維建模，并利用有限元分析軟件對底座的承載能力進行了力學強度分析，進而驗證了結(jié)構(gòu)的合理性和可靠性。對海底管道連接器的變溫過程進行了仿真計算和有限元分析，通過仿真計算得出了測試樣本升溫過程、降溫過程及換熱率時間曲線。通過有限元分析得出了測試樣本達到測試溫度所需的升溫時間與降溫時間。
　　根據(jù)海底管道連接器溫度壓力測試裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計對其進行了加工制造，在測試步驟和測