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深水柔性接头有限元设计分析*

2021-11-10黎世龙刘保权马美琴石臣刚孙建帮

湘潭大学自然科学学报 2021年4期

黎世龙, 候 静, 刘保权, 马美琴,石臣刚, 尹 婷, 孙建帮, 何 俊

(1.中海石油(中国)有限公司海南分公司,海南 海口 570000;2.衡橡科技股份有限公司,河北 衡水 053000;3.浙江理工大学 机械与自动控制学院,浙江 杭州 310018)

0 引言

2017年,我国石油的消费增长速度快速回升,但是国内的原油产量却已经连续两年下降,据估计我国全年的原油产量约为1.92亿吨,同比下降了3.1%,而我国全年的原油表观消费量约为6.1亿吨,同比增长6%[1].随着我国陆地的油气资源逐渐枯竭,而新能源的开发利用短时期内还无法有效替代化石燃料,因此我国把海上油气资源开发作为能源战略的重要支撑点[2-3].到目前为止,我国国内还没有成熟的关于深水柔性管接头的研究体系,没有可以完全自主设计、制造深水柔性管及其适配接头的公司和机构,国内深水油气资源开采项目也面临着只能与国外厂商进行合作并承担高昂项目支出的境遇.

在石油或天然气等生产液运输中,深水柔性接头是运输管道的关键组件,深水柔性接头内部弹性体是深水柔性接头装置的关键组件,深水柔性接头内部弹性体能够显著降低运输管道之间的运动力,其可以灵活转动,具有高抗压性能,使石油或天然气等生产液的运输更安全,在高压、低温、高盐环境等复杂工况下工作寿命至少在30年以上,并满足300年的耐疲劳寿命[4-5].

为满足深水柔性管接头强度与疲劳寿命,对其进行相关的设计与有限元仿真,使其在规定的工况……

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