水下插拔连接器的选用

由于军事的需要以及对海洋资源的进一步探测和开发,水下插拔连接器作为水下系统不可缺少的一个重要组成部分越来越多地被应用于水下。介绍充油与压力平衡式水下插拔连接器的工作原理,对水下插拔连接器产品进行介绍和比较,并介绍选用时需要考虑的因素。

国外水下插拔光纤连接器的发展

水下插拔光纤连接器是近些年国外出现的光纤通信领域中的高新产品。该连接器具有整体水密功能,分开后可自成一体,各自独立密封。介绍了国外水下插拔光纤连接器的研发过程、现状以及未来的发展,分别对国外水下插拔连接器现有的几种典型结构进行具体阐述。

浅水受限区水下油气田开发方案

针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题,本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。通过对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析,提出了一种满足受限区海域开发要求的环境友好型设计思路。结果表明:通过系统和总体布置的设计,国产浅水水下生产系统与深水相比在单体重量、作业方式、维护检修方面更加经济。

4500 m水深用水下插拔电连接器的设计

水下插拔电连接器可实现水下插拔和分离,是高技术船舶与海洋装备的关键部件。通过对连接器的整体结构、电通道活塞密封结构、压力补偿结构、接触件密封结构的设计,以及电场强度、热场、密封性能的仿真,成功研制了4500 m水深用水下插拔电连接器。经实验室测试验证,该连接器介质耐压、工作电流、水下插拔次数以及水下在线插拔过程中绝缘电阻等指标均满足技术要求,特别是可在56 MPa水压下完成了1000次水下插拔测试,并且试验过程中绝缘电阻大于100 GΩ。该连接器的面世拓展了我国水下插拔电连接器的应用领域。

水下插拔电连接器的结构热应力及动力学分析

为保证水下插拔电连接器在深海高压与通电发热条件下工作的可靠性,建立连接器插头内壳体组件三维模型。采用Ansys Workbench软件对插头内壳体组件进行稳态热分析和结构热应力分析,研究在不同插针接触体温度条件下各组件的应力分布与变形规律;对主要部件进行模态分析,得到前6阶模态下固有频率及振型,讨论不同预应力和结构厚度对内壳体模态的影响。结果表明:随着插针接触体工作温度的升高,内壳体和压力平衡膜的等效应力与变形量逐渐减小,内壳体的等效应力逐渐增大但其变形量减小;在不同的海水深度下,预应力的变化对内壳体固有频率的影响较小;增大内壳体的厚度,固有频率显著增大。仿真结果可为水下插拔电连接器的结构设计与国产化制造提供理论指导,提高水下插拔电连接器的可靠性。

国内外海底接驳技术现状与关键

海底接驳是将多个设备在水下连接,实现对电能和信息交互的集中管理,是研制深海勘探装备、构建海底观测网的核心技术之一。美国、日本、加拿大等海底接驳技术起步较早,逐步发展了负高压单级直流输电、大功率电能转换、水下湿插拔、大型光纤通信组网等技术,采用模块化设计、多级接驳盒互连的结构方式,已在多个海域建成了大型的海底观测网。近十年,随着国内开始布局近海海洋观测系统,接驳盒设计制造、负高压输电、远程通信与控制等技术发展迅速。以科学节点形式的水下接驳系统,已在多个海域成功应用。但目前,还没有形成大型的观测网,部分深水关键部件,例如水下湿插拔连接器、光电复合缆等,还主要依赖进口。在引进吸收国外先进技术的同时,研发高性能的控制器、大功率的转换模块、水下连接器以及光电复电缆将是未来接驳系统一个非常重要的方向。

海底观测网接驳盒的设计分析及其技术发展探讨

接驳盒是海底观测网的重要组成部分,可为海底观测网提供持续电能供给和实时高带宽数据传输。以某型接驳盒设计为例,从其功能设计、供电传输设计、通信及控制设计、舱体设计等方面介绍分析了相关技术难点。同时,针对目前我国海底观测网接驳盒技术水平现状提出了一些技术发展方向建议。