顶部张紧立管液压连接器密封结构研究及热—结构耦合分析

发布时间：2025-05-28 00:11

　　顶部张紧立管是目前深水油气资源开发中最常用的立管类型之一。位于顶部张紧立管最下端的回接连接器,用于实现顶部张紧立管和水下井口之间的连接,保证连接的紧密性。本文以适用于18.75 in H4井口的顶部张紧立管液压连接器为研究对象,开展液压连接器的结构设计、密封结构力学特性分析、稳态传热和热-结构耦合分析,以及密封性能试验等研究。对水下井口连接器及其密封圈的国内外研究现状进行调研,分析、比较各类井口连接器的结构形式、密封机理与工作原理,最终确定顶部张紧立管液压连接器的密封方案采用具有密封与密封压力测试功能的金属-非金属复合密封方式,快速锁紧与解锁方案采用液压驱动锁块式锁紧、解锁机构,并对液压连接器关键零部件进行结构设计和材料选择。针对所设计的金属-非金属复合密封圈结构,对预紧状态和工作状态下的金属密封圈建立力学模型,得到金属密封圈轴向预紧力与内压、平均接触应力的关系;对预紧状态和工作状态下的液压连接器密封结构的接触特性进行仿真分析,确定金属密封圈在预紧状态和工作状态下的最小轴向预紧力,对理论计算方法进行验证;对拉伸载荷、弯矩载荷作用下的液压连接器密封结构分别建立力学模型,确定液压连接器密封结...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1TLP平台顶部张紧立管的主要结构

哈尔滨工程大学硕士学位论文2图1.1TLP平台顶部张紧立管的主要结构顶部张紧立管一般是由张紧器系统、标准单根、标准单根连接接头、锥形应力节（锥形应力单根）和回接连接器等组成的。与其他种类的立管相比，顶部张紧立管在立管顶部有张紧器提供张力，通过张紧器提供的张力和海水浮力支撑立管重力....

图1.2FMCFMC的KX金属对金属密封圈（如图1

哈尔滨工程大学硕士学位论文4井口的钻井隔水管、双立管的连接。（1）内部连接器（2）外部连接器图1.2FMC井口连接器FMC的KX金属对金属密封圈（如图1.3）是在80年代早期开发的，并已成功完成世界各地所有主要石油生产领域中的连接密封。KX金属密封圈主体由Inconel625制成....

图1.3KX密封圈

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图1.4GEOil&Gas-VetcoGrayH4连接器结构示意图

第1章绪论5图1.4GEOil&Gas-VetcoGrayH4连接器结构示意图H4连接器采用多组液压缸联合驱动机构实现锁紧与解锁操作，在下部设计有导向机构，能够保证与水下井口自动对中。在实施连接器与水下井口之间的连接时，液压油驱动活塞带动驱动环向下移动，驱动环挤压锁紧挡块使其与井....

本文编号：4047767