深海管道法兰连接机具的设计与仿真分析

深海管道法兰连接机具是一种应用于深水回接的特种机具,可以完成远程操控的法兰连接作业.随着海洋石油逐渐走向深水,机具的研制将大大提高我国深水回接技术水平.设计了深海管道法兰连接机具总体结构,阐明了其工作原理,设计了机具的关键部件,即拉伸拧紧机构,其利用拉伸拧紧方式实现法兰的螺栓连接.建立了机具运动学模型,对机具的工作过程进行了数学描述,为进一步研究液压控制系统提供了理论依据.同时对机具进行了基于ADAMS的多体动力学仿真研究,验证了机构的合理性.

深海管道位姿测量系统的误差源分析

针对海底管道连接工程中影响系统测量精度的误差源进行误差传递关系分析,得出正交倾角、伸出臂垂直俯仰角度和伸出臂水平摆动角度等误差源对测量结果的影响规律,量化各误差源的允许误差相对值.通过实例数值模拟计算长度与角度的相对误差,分析测量结果的理论误差.搭建室内实验平台,在5 m作业范围内系统的长度误差小于±50 mm,角度误差小于±1°.实验表明,测量结果满足技术要求,验证了理论分析的正确性.