铺管船锚机大功率变频电机的控制原理及仿真

国内外浅水铺管船大多采用恒张力锚机来实现对船身的平稳控制,其核心控制技术之一是对非常规高中压大功率变频电机的控制。以拉力为1 100kN恒张力锚机的动力系统为模型,分析该动力系统的工作状态,利用AMESim软件对恒压/频比控制和矢量控制2种控制方式进行建模。以西门子1LA4500-6CV型电机为例,将相关电机参数带入仿真模型,通过对该电机的恒压/频比的仿真调速控制,从而实现了对锚机钢丝绳的恒张力仿真控制。为以后做类似大型工程机械分析提供了一种新的思路。     

铺管船锚机滚筒轴的有限元分析及优化设计

常规键槽轴的应力水平对轴的疲劳寿命影响很大 ,因此需要准确计算其应力水平。以铺管船锚机滚筒轴为例 ,对其进行有限元分析 ,结果表明 ,这种滚筒轴的最大应力出现在键槽端部的上边缘 ;最大应力随键槽台阶的过渡圆角半径增加而有所降低 ,但最大应力降低并不显著 ;最大应力随键槽离台阶的距离增加而降低 ,应力降低幅度比过渡圆角明显。过渡圆角半径的增加和键槽离台阶的距离增加对台阶根部及键槽根部的影响都较大。在设计轴的过程中 ,可以在轴台阶处采用圆角过渡 ,尽量避免键槽与台阶的距离为零的结构 ,以减小最大应力     

加速海上铺管进程的大型铺管船

文章介绍了人们近来设计并已投入使用的一种新型铺管船，并着重叙述了它的一些主要条件、基本设计特点及其动态定位功能在实际应用中的优缺点。因这种铺管船尺寸大、具有动态定位功能及可连续进行铺管作业，所以使用这种大型铺管船进行海上铺管作业不但安全、省时，而且也可降低机械磨损程度，因而必将在世界范围内得以推广应用。     

模糊神经网络系统在铺管船上的应用设计

针对滩海铺管船移航定位于复杂，难以用传统控制方法进行建模的特点，提出了用模糊神经网络进行智能化控制的方案。为简化计算过程，采用了一种较为简单实用的全局最优算法。实验证明此控制系统具有较强的自适应性与自学习能力，表明了该方案的正确性与实用性。     

海洋铺管船用张紧器的履带板设计与分析

针对我国海洋深水铺管船用张紧器相关技术研究和产品开发还处于空白状态的现实情况,经过对国外技术详细调研和总结,完成了张紧器的三维模型设计。张紧器的主要压紧机构是由履带板组成的履带系统,履带板的结构决定着张紧器的主要性能。利用Pro/E软件建立了履带板的力学模型,并在此基础上进行结构设计,最后应用ANSYS软件对设计的结构进行有限元分析。分析结果表明,所设计的履带板结构合理,此方法对今后设计其他规格张紧器的履带板具有借鉴意义。     

海洋铺管船用张紧器的总体设计

为了提高我国海洋管道铺设能力,特别是深海管道铺设能力,在简要介绍国内外铺管船用张紧器的应用情况之后,对海洋铺管船用张紧器进行了国产化研究。经反复研究和论证,确定了海洋铺管船用张紧器的基本参数、总体结构方案和总体控制系统方案。最后给出了张紧器部分零部件的三维设计图。     

浅水海管对接技术的新应用

海底海管铺设过程中,对于长距离的从陆地向平台方向的登陆海管常规方法是由1条铺管船铺设完成,常规方案工期长、方案单一和弃管时受平台影响较大,而海管对接技术的出现,可以使用不同铺管船舶进行分段铺设,然后在合适位置进行对接,来完成整条海管的铺设,但同时受到海上作业水深、风浪、潮汐等多方面因素影响,导致海上海管对接具有极大的风险性。     

S型铺管船张紧器控制系统仿真试验台设计

以2 000kN张力的深水铺管船用张紧器为研究对象,结合其工作环境设计了张紧器的驱动系统和监控系统。研制了张紧器控制系统的半实物仿真试验台,由电机试验台和电控系统试验台2部分组成,模拟波浪作用和电机的恒张力控制。为深入研究张紧器的电控系统奠定了基础,可促进深水铺管船用张紧器的产业化。     

铺管船用张紧器张紧系统分析

铺管船用张紧器是海洋铺管船的关键设备,张紧器张紧系统是张紧器保持管线恒张力的保证。介绍了国内外铺管船用张紧器张紧系统现状,并加以分析,指出铺管船用张紧器张紧方式为在浅海采用螺旋夹紧、马达驱动,在深海采用液压缸夹紧、交流伺服电动机驱动。通过仿真,液压夹紧缸在快进、工进、保压、快退阶段均能达到系统要求;交流伺服电动机通过恒转矩的输出,在液压缸夹紧的前提下,对管线进行恒张力控制。分析结果表明,液压夹紧系统和电动机驱动系统满足系统的工作需要,系统稳定可靠。     

用于深水海管铺设的储缆绞车设计研究

储缆绞车与双滚筒摩擦绞车一起构成大型收放绞车,用于深水或超深水铺管船上的收弃管作业。储缆绞车主要起容绳作用,由电机、减速器、齿轮传动装置、储缆滚筒、链传动装置、排缆器、机架等组成。根据设计要求,选择了电动机和减速器,设计了齿轮传动和链传动,并对储缆滚筒和排缆器进行了结构设计和相应的强度计算。设计的储缆绞车可作为3 000 m水深铺管船的铺管设备,可储直径φ116 mm的钢缆3 500 m以上。     

海洋铺管船托管架技术研究

托管架是浅海管道铺设中的重要辅助设备之一,文章介绍了胜利油田油建公司自行设计制造的托管架的结构组成和性能参数,对托管架进行了有限元模拟计算,设定了6个工况,计算得出了各部分结构的应力情况,对托管架、A字架和侧拉杆结构进行了相应的优化,优化后的结果满足强度要求。通过对各种方案的比较,提出了一些建议。     

托管架/起重机联合工作状态下的起重铺管船水动力性能

研究某起重铺管船尾部托管架和起重机在波浪中联合工作状态下的水动力性能。利用水动力分析软件,采用基于势流理论和莫里森经验公式的数值方法,分别针对该船在有/无托管架联合作业状态和起重机有/无钩载状态下的水动力性能进行频域内数值分析。通过对比得到在实际起重作业海况下托管架对该船垂荡、横摇和纵摇运动响应的影响。结果表明,托管架对该船在波浪中的运动性能起到积极的作用。所作研究为以后本船在实际工程中采用这种新型作业模式提供指导。     

深水J-lay铺管关键设计参数研究

为便于深水J-lay铺管的设计和优化,研究了关键设计参数。通过软件计算不同管道入水角、船位偏差和海况环境条件下的管道受力和疲劳损伤,对比管道的响应变化,确定影响范围和各设计参数影响管道响应的特点。建议在进行安装设计时重点关注张紧器和触地点位置的受力和疲劳损伤校核,可以考虑增大管道入水角、避免纵向船位偏移,采用保守的海况数据,以此缓解管道受力和疲劳损伤,提高铺管作业的安全性。     

埋地卧式容器的设计计算

埋地卧式容器与地上卧式容器不同的是要承受土壤所施加的外压力。如果它被部分或全部置于地下水位以下,那么地下水对其有浮力作用。因此,在设计中这两个因素是不容忽视的。将埋地卧式容器的设计分为两种情况,当卧式容器本身承受内压时,可以将容器分别按照承受内压的卧式容器和承受外压的卧式容器分别进行设计计算;当卧式容器本身承受外压时,可以将容器自身的外压与土壤所施加的外压之和作为容器所承受的压力进行设计计算。同时介绍了埋地卧式容器的抗浮设计。     

基于ABAQUS的压力容器有限元接触分析

基于ABAQUS/CAE建立压力容器的有限元模型,利用软件提供的接触算法,形成压力容器各部件之间的主-从接触对。通过分步加载模拟了卡箍螺栓预紧和加压过程中容器各部件的应力分布情况。结果表明,各部件的最大应力均出现在应力集中部位。将该结果和用ASME方法计算得到的危险断面的Mises当量应力进行了比较,比较结果显示二者非常接近。     

在用压力容器事故分析与安全运行管理

介绍了大型联合化工装置生产运行中,在用压力容器发生的事故及故障,并就这些事故及运行故障做出归纳性的分析,指出要保证在用压力容器安全运行应做的8项措施。     

立式容器非标耳式支座的设计与应用

从耳式支座相关的设计原理、标准规范及工程软件的应用等方面探讨了立式容器采用的标准及非标准耳式支座的设计步骤和注意事项。     

压力容器材料韧性断裂细观力学分析与测试

应用细观力学的观点分析了压力容器材料韧性断裂的力学条件,并考察了其与断裂参量的关系。对压力容器常用材料16MnR钢的断裂参量进行了测试,结果表明,16MnR钢的宏观、细观临界空穴扩张比均是不敏感于应力的材料常数,且16MnR钢韧性断裂的早期行为符合R-T模型,同时对临界空穴扩张比的测试提出了改进方法。     

压力容器失效准则的应用分析

压力容器的安全评价是杜绝事故发生的关键过程,如何选择合适的失效准则至关重要.对现行压力容器的几种主要失效准则进行了论述;用有限元分析软件针对不同壁厚的管道进行了基于弹性失效准则和塑性失效准则的失效压力计算,其中考虑了材料的真实应力-应变曲线对失效压力的影响;并利用FouPel经验公式进行基于爆破准则的失效压力计算.最后...     

《固定式压力容器安全技术监察规程》应用分析

对应用近10 a的《压力容器安全技术监察规程》与新版《固定式压力容器安全技术监察规程》从几方面进行了比较和分析,为实施贯彻打下一个良好的基础。