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技術(shù)支持

柔性軟管計(jì)算分析

作者：里格發(fā)表時(shí)間：2021-09-06 瀏覽量：

1、局部分析

一般使用內(nèi)部制定軟件程序、傳統(tǒng)計(jì)算公式和三維有限元進(jìn)行彎曲限制器設(shè)計(jì)計(jì)算。內(nèi)部計(jì)算軟件為“RESTRICTOR”，BOE計(jì)算軟件為“ORCABEND”。彎曲限制器設(shè)計(jì)的主要輸入條件：①載荷（彎矩和和剪切強(qiáng)度）；②復(fù)合軟管的外徑和小彎曲半徑；③覆蓋的長(zhǎng)度，應(yīng)明確覆蓋的角度或在復(fù)合軟管操作彎曲半徑下覆蓋的長(zhǎng)度；④安裝時(shí) 低和高空氣溫度，在位工況下低和高海水溫度等。

2、整體分析

彎曲限制器整體分析應(yīng)包括彎曲限制器的質(zhì)量、外徑和鎖定半徑的分析。復(fù)合軟管系統(tǒng)整體分析需要確定彎曲半徑不小于操作彎曲半徑、復(fù)合軟管發(fā)生過(guò)度彎曲的長(zhǎng)度（即彎曲限制器需要覆蓋的長(zhǎng)度）、彎曲限制器的彎矩和剪切強(qiáng)度。在動(dòng)態(tài)應(yīng)用中，需要考慮彎曲限制器的疲勞分析，或者考慮使用彎曲加強(qiáng)器代替彎曲限制器。

制造加工工藝與原型測(cè)試

聚合物彎曲限制器單元的制造加工工藝：①模具的準(zhǔn)備；②在模具上涂脫模劑；③將模具置于烘箱內(nèi)，使溫度均勻；④聚合物材料的混合；⑤將聚合物材料注射到模具中；⑥固化并冷卻；⑦放入保溫箱中進(jìn)行后固化；⑧加工螺栓孔。金屬?gòu)澢拗破髟捎蓸?biāo)準(zhǔn)管道進(jìn)行機(jī)械加工，在管道端部焊接法蘭制成。接口結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的構(gòu)件，根據(jù)具體項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)加工，其通常由金屬結(jié)構(gòu)件加工而成，通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，金屬結(jié)構(gòu)件上焊接筋板，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。接口結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的重要步驟是焊接的探傷。

彎曲限制器的原型測(cè)試需考慮其設(shè)計(jì)載荷、材料、加工工藝、復(fù)合軟管的內(nèi)、外徑及彎曲限制器元件的大外徑，包括：①使用載荷測(cè)試，目的是彎曲限制器能承受設(shè)計(jì)載荷；②破壞性測(cè)試，目的是確定彎曲限制器的疲勞載荷，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。針對(duì)海洋復(fù)合軟管彎曲限制器所受功能載荷及結(jié)構(gòu)載何的特點(diǎn)，分別對(duì)彎曲限制器基本原理、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造加工工藝及測(cè)試進(jìn)行了分析。研究成果對(duì)國(guó)內(nèi)彎曲限制器的自主，實(shí)現(xiàn)彎曲限制器設(shè)計(jì)與制造的國(guó)產(chǎn)化具有參考意義。