SY/T 7397-2017 海底管道连接器和水下跨接管系统推荐作法

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  • 3.1.17 主密封primaryseal 在内毂座和连接器主体的机加工表面形成金属密封以维持内压的垫圈。 3.1.18 刚性跨接管rigidjumper 采用钢管建造成的跨接管,与性跨接管相对应。 3.1.19 次密封secondaryseal 位于内毂座和连接器主体之间主密封件外的金属或弹性密封,主要用作测试密封、外部环境压力 的主隔离和/或内压的二级隔离。 3.1.20 结构能力structuralcapacity 有或无内压情况下跨接管连接器抵抗外部荷载的能力。 3.1.21 热应力thermalstress 在启动和/或关断时由环境温度和管道操作温度温差所引起的出现在海底跨接管和/或所连接的 管件上的应力。

    井口跨接管well jumper

    水利技术论文底采油树和其他水下结构(典型的如管汇或PL

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    NCR:不符合报告 NDE:无损检验 NORM:天然放射性物质 PDD:产品设计文档 PLEM:管道终端管汇 PLET:管道终端装置 PQR:生产认证记录 ROT:远程操作工具 ROV:水下机器人 RT:射线检验 RWP:额定工作压力 SIMOPS:同时操作 SIT:系统完整性试验 SPFM:单相流量计 UT:超声检验 UV:紫外线 VIV:涡激振动 VSD:振动抑制装置

    水下跨接管系统由位于两个垂直或水平方向连接器之间的刚性管或挠性管构成,其作用为在海底 设施间形成完整的管路。图1列出了几种可能的连接器类型,包括卡子、整体式夹头和非整体式夹头 连接器。这些显示了垂直式连接器,但连接器也可有水平方向。跨接管可独立于其他水下设施进行安 装或移除。 本章提供了各种海底跨接管系统(如挠性跨接管和刚性跨接管,垂直和水平跨接管及连接系统, 以及整体式和非整体式连接器)设计选择的框架。本节将概述影响水下跨接管系统选择的变量,并指 出每一系统的优点和缺点。本章中提供的信息可为最终用户提供支撑支持,并可确保在评估过程中恰 当地处理或采纳特殊要求。

    4.2水下跨接管系统选择的考虑和对比

    4.2.1挠性管与刚性管

    4.2.1.2挠性跨接管

    以下为挠性跨接管的优点: 制造或安装时无需精确测量,只要海底设备被安装在指定的位置,在详细设计阶段就可进 测量:

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    4.2.1.3刚性跨接管

    4.2.2.1水平跨接管

    以下为水平跨接管的优点: 当项目要求自排式跨接管,或者在浅水海域为保护跨接管免受渔业活动、拖网和/或冰 响而需较低轮廊的跨接管时,水平跨接管较为适用; 在岸上和安装船舶上的起吊高度可以较小:

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    在接人宿主结构(如管汇或采油树)时,回接廊架可在非连续状态下支撑水平跨接管,这取 决于海底基础; 某些情况下,在主结构安装前可选择回接廊架结构进行测量; 水平跨接管可在主结构(如管汇或采油树)安装前安装在水下支撑结构上; 较低的跨接管高度最大限度地减少了与干扰物及生产设备的干涉; 由于较低的形态和海床支撑,水平跨接管不易受到VIV影响;

    需有振击工具和回接廊架来施加并承受将连接器拉人和抽出内毂座所需的力; 必须在水平跨接管上设置垂向管节,以在垂向方向布置多相流量计; 水平跨接管多设计为多平面形式,当完成连接后,应力(张力)可能会残留在刚性水平跨接 管上,这取决于跨接管设计方案; 与刚性垂直跨接管相比,在装船和运输期间,刚性水平跨接管需更多的甲板空间; 水平跨接管的测量应包含首向,在海底结构上的调查点会根据连接系统而有所不同; 由于大部分水平跨接管采用多平面设计,因此回收较为困难; 需在连接器上安装“狗窝”,以设置跨接管保温层; 由于采用多平面设计,建造水平跨接管需更大的场地空间; 大多数情况下,水平跨接管的安装锁具较为复杂目较大

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    4.2.2.2内毂座垂直跨接管

    以下为垂直跨接管的优点: 无需复杂的下放廊架; 在连接时管件变形或所需牵引拉力很小; 可在跨接管的垂直管段上集成多相流量计; 通常在单一平面内建造,有助于安装和回收; 简化了后安装保温层时“狗窝”的安装; 测量比较简单,可直接由结构毂座量取。 以下为垂直跨接管的缺点: 不适用于可能存在渔网或拖网作业和/或存在冰山影响的较浅水域; 为了回收主结构,垂直跨接管通常无法停放; 暴露的形态结构使其易受VIV和疲劳影响。

    4.2.3整体与非整体式连接器

    4.2.3.1整体式连接器

    以下为用于跨接管的整体式连接器的优点: 可减少安装时间,由于所有的驱动和软着陆装置均与连接器集成一体,无需单独回收连接器 执行工具; 当所需连接数量较少时优势明显; 不因设计变更而显得报废; 不依赖于连接器执行工具的适用性,特别是与已经被修改或被新产品替代的非整体式连接器相比; 与后安装狗窝相比,可预安装湿式保温。 以下为用于跨接管的整体式连接器的缺点: 每次连接需较高的硬件费用,但工具租金较低; 所有的液压元件被留在海底,增加了潜在的失效风险

    4.2.3.2非整体式连接器

    以下为用于跨接管的非整体式连接器的优点: 连接器执行液压系统可与振击工具集成一体,每个连接器上无需分别设置液压系统,从而降 低了硬件费用; 当油气田所需连接器数量较多时可体现出明显优势(也依赖于安装时所需工具的数量); 所有的液压元件可随连接器执行工具一同回收,可在使用之前进行维修或修复,因此增加了 执行系统的可靠性; 若利用非专用的或简化的ROV工具(如卡箍连接器),或者租用工具,可将费用的增加程度 最小化。 以下为用于跨接管的非整体式连接器的缺点: 需额外回收连接器执行工具,故所需安装时间较长; 在整个油田寿命期内需保养、维护和储存专用的连接器执行工具。

    跨接管形状包括但不限于图2所示的形状。

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    宜对跨接管形状进行优化,以便于运输并使ROV操作障碍最小化。 一种自适应跨接管可以避免土壤支撑,采用浮力块或弯曲限制器,并将附属设备安放在一个方向/位置 以使弯曲载荷的影响最小化。当需要海底支撑时,应使用土壤数据以分析跨接管的支撑和荷载的传导。 项目需要的附属硬件,比如但不限于MPFM,SPFM以及阀门模块等,经常需要液或电飞线接 口,将会给跨接管的连接带来附加载荷。 现场调试计划宜指定跨接管形状是否需要便于通球。

    4.4钻井中心布置指南

    垂直跨接管的布置在确定采油树相对于管汇的位置上起着重要的作用。大多数6in和8in公称直 径的钢质垂直跨接管典型的长度范围为50ft~90ft(15m~27m)。较短的跨接管可能过于刚性,需 要增大高度允许安装变形。而较长的跨接管可能需要较大的安装船,两者都会导致跨接管应力增加, 以及运输和安装跨接管更困难。考虑到柔性较大且可悬跨长度较短,公称直径小于4in的水下跨接管 通常不予考虑。 较大直径的刚性跨接管,比如用在管道之间的跨接管,通常长短不一。大多数10in和12in公称 直径的刚性垂向跨接管典型的长度范围为80ft~130ft(24m~40m)。 当考虑钻井中心布置时,宜综合其他水下系统结构和组件来评估跨接管的形状和路由,以尽可能 威少与管道、脐带缆、飞线和其他跨接管之间的跨越。跨接管选择宜考虑钻井顺序和钻井切割时冲击 的外部累积(特别是跨接管和飞线预安装/停放和后期移动到最终位置)。 如果跨接管发生交越,宜开展跨接管分析、ROV可操作性分析、测量可行性分析和其他必要的 分析,以确保跨接管跨越方式最可行。

    4.5安装期间的要求(跨接管的选取)

    某些安装要求可能会影响跨接管形状的选择。4.2给出了水平和垂直跨接管、整体和非整体式连 接器的安装优缺点。不管是材料还是方向,跨接管的形状设计宜适合安装期的海况,比如安装荷载可 导致瞬间失效。跨接管的形状在其自重作用下下沉时不应引起支撑索具的明显松弛。另外,每个跨接 管的连接器宜配置必要的硬件以辅助调整,避免着陆时的损伤。 对于刚性跨接管,不同尺寸的连接器产生的不平衡荷载可增加撑杆和/或吊缆形状的复杂性。安装 船的能力,包括足够的甲板空间和足够的吊机吊钩高度和吊装能力,宜在安装船舶选择时进行评估。 对于挠性跨接管,最小弯曲半径限定了跨接管任何时候所能承受的最小曲率角度。挠性跨接管端 部外包覆的弯曲限制器会增加安装时间,对于需要生产关停的端部连接器尤为重要。如果超过最小弯

    4.6ROV/ROT方面

    为了连接器能使用标准的ROV工具,连接器制造商设计连接器时宜参考API17H,以确保所有 的界面均为ROV友好型,且可承受突发的ROV碰撞载荷。管段和连接器上的任何附属构件,如隔 离阀或水下流量计,均需进行ROV介入研究以确定ROV不会与周边水下设施发生碰撞。

    多通道跨接管将生产管线、化学药剂管线和液压管线合并在同一管束中。这样可以减少安 因为多通道插头允许这些管道同时安装和连接,并且允许对单一管线进行加强保护。 将多通道结构置于一个外毂座里使得连接器系统更加复杂。通道连接系统的优点和缺点罗列如 多通道连接系统可以是同心或非同心的。同心多通道连接系统不需要连接器本身的内外

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    的旋转调整;非同心的多通道连接系统则需要。 多通道连接系统可能包含用金属密封的整体通道,用于生产、注水、注化学药剂、液压流体 以及液压调节、电缆和光纤连接器。 多通道连接系统可能需要专门的制造、装配和焊接技术。 用于多通道结构的特有金属密封技术宜能合格适应装配连接器本身和内毂座密封表面所要求 的轴向和径向公差。 多通道连接系统的水下密封更换需要复杂的密封更换工具。 中断操作要求断开所有的孔道连接。 与多通道连接系统(外毂座、内毂座和主密封件、次密封件)不构成整体的任何内部构件不在本 准的范围之内。

    本章所列的要求适用于连接两个带压结构所用连接设备的制造和维护。这包括但不限于各 端帽和锁闭装置。

    连接设备应具备下列功能要求: 连接器应是独立的,当驱动介于完全解锁和完全锁止位置之间时,连接器本身不会处于不安 全或不稳定的位置,尤其是对于没有安装在内毂座上还允许额外的锁定行程的设计而言。 在出厂试验的结论中,连接器应可以在所有设计匹配该连接器的内毂座之间互换,并且不需 要调整。 连接系统应具备连接器清洗工具和垫片更换工具的适应能力。 连接系统应包含视觉指示功能以确认连接器的插头在锁止前正确地坐落到内毂座上。 连接系统应包含锁止和解锁的视觉指示功能。 连接器应具备安装期间的垫片保留功能。 垫片不应用于连接器和插头匹配。在垫片安装好之前,连接器和插头应已经装配完毕。垫片 的垫圈在装配时应允许其在垫片凹槽内可以自我调整,以达到与插头剖面匹配。 连接器和内毂座应能适应和克服由于管道/跨接管制造误差和偏离(控制在制造商规定的规 格范围内)以及测量误差所引起的径向、角度方向和轴向的偏差。 连接器或连接器驱动工具(如适用)应有足够的能力来克服跨接管角误差和拉力荷载以达到 制造商规定的锁紧过程中所需弯矩、剪力和轴力要求。 连接器应允许进行安装后的压力测试来验证密封没有问题且不会堵塞连接器的孔道。这通常 通过一个主密封层外围的小体积环形测试来完成。 当采用含有主密封和附属密封的湿匹配式密封件来密封腔内液体时,两层密封均需可以测试以 确保密封的完整性。如果测试电路受腔内流体影响,应采用兼容腔内流体的装置来关闭电路。 如果主解锁机制是连接器中不变的一部分,那么当主解锁机制不可行的时候,连接器应有备 用的解锁方式。备用的解锁方式应是ROV可操作的,同时其可提供的力应是解锁新的连接 器所需力的两倍,该力由连接器设计分析和合格测试得出。 不具备整体解锁功能的连接器应设计为适应二级机械操作,通过ROV工具解锁连接器,需 考虑主解锁界面失效的偶然性

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    垫片应具备采用ROV工具进行水下更换的特点。 当预加载采用位移控制时,连接器的预加载力应基于最不利的制造公差考虑。另一方面,对 于预加载采用力来控制(如锥形锁具或螺纹设计)的设计,可以利用数学模型结合合格试验 中收集的数据来预测预加载力的大小。 垂直连接器在安装过程中应采用软着陆系统、阻尼系统或其他方法来保护垫片。这种方法应 通过合格试验或其他物理测试方式证明有效。 水平连接器和/或连接器驱动工具(如适用)设计应符合制造商设定的最终对齐过程中各个 方向剪力的指导要求。

    连接系统应遵照以下设计要求: 连接器应设计为保持在不受外力或压力时的锁定位置,这可通过采用辅助锁定装置来实现 连接器的主锁定机构和辅助锁定机构(如适用)应设计为不受振动的影响。 制造商应阐明连接器的设计寿命,需考虑的限制因素包括但不限于:服役条件、温度、疲 劳、阴极保护和弹性体密封件。 制造商应基于可能引起水下泄漏的主密封件或最弱机械组件的外部抵抗能力来确定适用的海 水深度等级。海水深度能力由抗力较差者决定。 制造商应指出需要进行整修(包括涂漆和重新润滑)前所允许的连接器额定锁定/解锁循环次 数。制造商的评级也应反映出锁定/解锁循环次数增加时连接器可承受荷载和能力的降低。 仅当在无需切割跨接管管段或拆卸管段法兰的前提下可以移动连接器组件,才认为连接器可 被现场维修。 连接器的弯曲能力被定义为弯曲荷载在该连接器和凸形插头面之间的接触压力在围绕圆周的 任何点与RWP施加下降到零,虽然这不一定会导致发生泄漏。弯曲能力通常会随着内部压 力的降低而增加。 仅在密封圈满足给定的分离量时才允许密封圈与插头分离。 扭转力应通过允许滑动(连接器相对于凸形插头永久旋转运动)或抵制滑动来定义。连接器 扭转力应由制造商进行记录。 刚性连接器扭转能力被定义为该连接器和插头界面之间产生的滑动荷载最大值的90% (考虑施加RWP)。滑动不一定会造成流体的泄漏,但一旦滑移将发生连接失败。扭转 力通常会随着内部压力降低而增加。 如果滑移是允许的,应验证连接器和密封垫圈所承的额定角位移和周期。 连接器的结构能力应高于预期连接的管道的设计能力,否则,跨接管系统应与连接器能力相 配。 考虑液压连接器密封圈和接口面长期暴露环境中,将影响连接器与凸形插头开锁和断开。 用在液压回路的密封连接器所受的温度可能高于环境温度而低于内部流体的最高操作温度 所以应设计其所能承受的最低温度和最高温度。可通过连接器的保温层控制液压系统的最小 温度和最大温度。 连接器的设计锁紧力应考虑最大额定锁紧力,锁定机构的所有元件的设计应考虑机械式连接 器和液压式连接器设计锁紧力。 连接器的设计解锁力至少应为新的连接器的最大解锁力的两倍,该最大解锁力可通过连接器 的设计分析和鉴定测试确定。解锁机构的所有元件的设计应考虑机械式连接器和液压式连接 器的设计解锁力。

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    制造商应标明整体液压腔和端口的RWP值,并在1.5倍的RWP下进行测试。 连接器应设计为可采用主金属密封垫圈。对于应急密封垫圈,其材质可以是金属也可以是弹 性体。 垫圈和密封囊的设计应考虑到在连接器的安装或操作(触地、锁定、解锁、插头清洗和密封 件更换)时,尽量减少密封囊损坏的风险。 连接器和垫圈的设计应满足API6A和API17D指定的额定温度范围,或其他指定的最小和 最大操作温度。对于不直接接触生产流体的元件,制造商可指定不同的温度范围,但前提是 需通过API17D指定的热分析或试验的验证。 所有的吊点应根据API17D附录K或其他对应规范来设计并进行荷载测试。同时也应确保 满足适用的监管要求。 连接器的拉入能力由制造商确定

    连接器结构分析应满足下列要求。这可包括传统的计算或者有限元分析。对于更详细的要求, 其他合适的规范。

    5.4.2设计验证要求

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    5.4.3有限元分析要求

    5.4.4设计验证接受准见

    制造商应使用以下分析方法之一(线弹性分析、弹性/塑性分析、弹性/完全塑性分析)来 接器系统组件和系统强度的可接受性

    5.4.4.2线弹性分析

    弹性分析时假定材料具有线性应力/应变关系,且不发生任何屈服或塑性行为。应根据API6X 第4章对应力限制进行计算和评估。 a)设计应力强度不应超过最小屈服强度的2/3。水压试验工况下最大许用膜应力不超过最小屈服 强度的90%。 b)局部膜应力+主弯曲应力不超过1倍的最小屈服强度。 c)当应力强度可采用冯·米塞斯等效应力方法对应力分量进行组合,而不采用应力强度法。

    5.4.4.3弹性/塑性和弹性/完全塑性分析

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    详细的评定微试要求可认参究AP 以下章节作为连接器评定的推荐试验最低准 则的指南。在该章节里,所提到的连接器术语也包括配套的插头

    5.5.2一般性试验要求

    评定试验应包括以下部分: 评定试验应在全尺度连接器上进行。试验部件的所有关键几何尺寸应是产品连接器的典型代表。 用于设计验证的试验连接器和其他承压组件在进行评定试验之前,应依照适用的API6A要 求进行1.5倍额定工作压力的静水压试验。 关键密封、承重或锁紧结构尺寸的改变需要进行评定。 测试设备的刚度应与产品设备保持接近。若使用盲板结构,应利用足够的开孔保证连接器的 荷载应力与产品构件相匹配。 原型试验的连接器的维护应不超过产品连接器的维护。这包括但不限于连接器的重新涂层或 重新润滑计划(如适用)。 试验应证明连接器的设计能够产生足够的自锁力并满足现场时所要求的预紧力,可以通过证 明插头表面的分离或通过应变计量数据和有限元分析结果对比来实现。 压力循环和压力保持的接受标准应与API17D和API6A附录F关于PR2其他端部连接器的 要求保持一致; 在连接器评定试验过程中,连接器的主要锁定程序不应被激发,通过外部的作用力(来自连 接器的驱动工具)或保持在自锁环路的压力,确保连接器保持锁定。 如果连接器的设计中包括次级锁定结构,应进行区别于主要锁定结构的单独试验,并没有外 部作用力的使用和保持的压力。

    连接器的密封件应进行额定内部压力和外部压力的测试。此外,密封件应根据API6A中附录F 的规定在额定工作压力条件下进行最高和最低温度试验。接受标准应与API6A中所有密封试验规定 保持一致。这个测试也应用于连接器的应急密封件。密封试验应包括以下内容: 密封完整性试验可以在连接器或代表连接器的试验设备上进行。一个代表性的试验设备应具 有与连接器相同的尺寸、同样材料类型的构造和制造工艺。试验设备也应足够适用与连接器 同等的预紧力。 密封件在进行API6A附件F中的试验前,应承受1.5倍RWP测试。 试验应包括施加在密封件外部的压力用以模拟水深处的静水压的规定。 试验应包含一个环空测试,这样可以检测到外部主密封垫片的压力等级。 如果连接器密封包含一个次级密封,则两个密封件应分别进行外压抵抗力测试。 连接器的密封件应根据内外压力差划分等级,以便评估在最小的内压条件下,密封件对于指 定水深等级的适用性。 具有次级密封件或多重密封件的垫圈,为了实际的次级密封件的分类,应根据API6A附录F 热循环试验进行单独的密封件试验。 如果连接器的设计包含额外的密封部件,例如完整性液压或Gallery密封件,这些密封件应进行 热循环试验(如果适用)。制造商应在这些密封件上进行压力试验,并考虑密封件的最高和最低操作

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    温度。试验参数应与API17D的规定保持一致。另外,这些密封件应外露在生产过程中的最高和最低 温度条件下,以便证明密封件的适用目的。

    5.5.4加载和循环试验

    荷载和循环试验应证明连接器的设计和记录其性能特性。试验应基于连接器的锁紧力,在各种荷 载条件下确定插头面的分离限制。制造商应声明组合荷载的额定容量和容量的测试。 荷载和循环试验可以在环境温度条件下进行。如果连接器在材料屈服强度会发生折减的高温条件 下使用,那么应有特别规定注明设计的合理性,可以通过有限元分析或根据生产厂家建议的物理试验 来完成。特别注意连接器热工试验中是否承压,以及试验中的高势能引起的荷载,

    5.5.4.2水压试验

    除非此前已在该连接器上试验,否则在进行任何荷载和循环试验之前,应进行1.5倍RWP的水 压试验。

    5.5.4.3弯曲和扭转试验

    5.5.4.4压力循环试验

    如果连接器和密封件一起试验, 以进行20次压力循环试验:如果 和密封件分开试验,则额外的压力试验仅为确定连接器组合承压能力所需开展压力试验(见5.5.4

    5.5.4.5开合试验

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    连接器应在各种预加载工况下进行一系列的锁紧和解锁循环测试,以决定压力、扭转或拉力的可 变性。这些数据将用来决定新连接器预期的解锁和锁紧力的关系。连接器的断合试验应包括以下内容: 在连接器整修(包括重新涂层和/或重新润滑)之前,基于连接器的寿命,根据制造商建 议,应进行连接器断合循环试验。连接器的锁紧和解锁看成是一个循环。 在循环试验中的压力密封试验不做要求。 连接器关键部件应安装应变仪,确定试验过程中的预应力。 应进行足够的试验建立上紧力和预荷载的关系并证明两者之间的可重复性。为了模拟连接器 的寿命周期,应进行更多的基于预期荷载的循环试验(如FAT、SIT、海上、水下)。 试验报告中应记录大量的压力、扭矩,或用于锁紧和解锁连接器的受力的测量数据。 连接器应在最大预期锁紧力条件下锁紧,以便证明连接器能够安全锁紧,且解锁时未破坏插 头结构。

    5.5.4.6连接系统有效性

    5.6连接器工厂接受试验

    17D的要求。 连接器的预加载装置应考虑插头的制造公差。连接器的压力锁定装置应采用制造商插头发散 系数进行修正,如果连接器在正的名义制造公差锁定时,连接器能够产生额定的预紧力。 在制造,FAT,EFAT和SIT试验中,每一个连接器应遵循整修指南(根据锁定循环数而定)。 连接器功能的操作次数应在FAT试验程序中指定。例如仿真场地,需在规范中指定的一切 临界系数范围内进行操作。 最小和最大的锁力、压力和扭矩应在FAT试验程序中指定。 连接器和插头的静水压试验应达到1.25倍的RWP。 对于多芯连接器、压力帽和插头,每一个芯进行单独的压力试验(达到1.25倍的RWP) 所有的芯应进行压力试验并达到RWP压力。 应在连接器芯进行试验前,进行金属密封件环向试验,以验证密封件的完整性。 在FAT试验以后,应对连接器所有可以接触的表面进行外观损伤检测。连接器和Hub接触表 面(非密封表面)的抛光和轻微的摩擦/划痕,可认为是正常情况且不作为产品拒收的基础。 绝缘连接器可以在绝缘层应用之前或者之后进行工厂接受试验。绝缘连接器的工厂接受试验 应确定满足以下要求: 绝缘层不遮盖缺陷和泄漏; 一绝缘层的使用不损坏液压线和其他外部特征; 绝缘层不阻碍为了达到全额预紧力而进行锁定/解锁的正常操作顺序; 绝缘层不与连接器驱动工具或其他的接口设备发生于涉,例如插头清洗或垫圈更换工具。

    该文档应作为生产连接器的 出的要求。该文档不直接 办方审核

    5.7.3产品数据信息

    生产数据表由下列技术信息组成: 带有标记组件的连接器截面; 连接器系统技术规格; 连接器系统抗弯能力图表; 连接器系统抗扭能力图表; 连接器(或连接器驱动工具)牵引力; 外毂座置放于(或牵引人)内毂座时的最大偏差角; 外毂座锁定于内毂座时的最大偏差角,如与置放偏差角不同。

    至少应将下列信息在技术规格表 制单位列出(对于非整体式液压连接器, 分信息应与外部连接器驱动工具系统一起使用并标记)

    5.7.5弯曲能力图表

    弯曲能力图表可以给出内压情况下弯曲能力的变化。这些图表需要在连接器X轴承受内压(自 变量)Y轴承受弯矩(因变量)的情况下生成。图表上会有多条线,每一条代表单独的垫片/孔尺寸 和/或单独的张紧力。如果连接器上只有一个垫片,需在图表中标明垫片尺寸和类型。图表的双轴需 要分别采用英制和公制单位。

    5.7.6扭转能力图表

    扭转能力图表可以给出内压情况下扭转能力的变化。这些图表需要在连接器X轴承受内压(自 变量)Y轴承受扭矩(因变量)的情况下生成。图表上会有多条线,每一条代表单独的垫片/孔尺寸 和/或单独的张紧力。如果连接器上只有一个垫片,需在图表中标明垫片尺寸和类型。图表的双轴需 要分别采用英制和公制单位。

    .7.7设计验证测试报告

    设计验证测试报告应包含所有相关试验的结果,并列出连接器的主要设计信息。主要信息包括但 不限于: 连接器锁定压力对插头公差的灵敏度; 锁紧解锁压力比以及锁紧压力至机械解锁力; 连接器机械优势(经检验); 插头分离前后在不同锁紧压力及外荷载条件下插头分离荷载松弛率; 连接器扭转能力或插头滑移时的扭转值。

    5.7.8有限元分析报告

    此项信息一般不提供给采办方,但经制造方许可后可提供给采办方审核。有限元分析报告需列出 有连接器设计中进行的有限元分析。有限元报告需包含以下几个关键部分: 一介绍:提供连接器、分析、背景及范围等一般性信息。 结论:列出有限元分析所得主要结论,并提供进行有限元分析及模型试验对比所需数据。 模型描述:详细描述有限元分析中用到的模型,如模型尺寸(二维及三维)、自由度、接触 单元以及材料属。 一施加荷载及边界条件:列出分析中用到的荷载工况,模型建立时采用的边界条件,包括但不 限于固定性、施加荷载的位置等。 结果讨论:包含分析的主要细节,包括但不限定于下列方面: 预压过程中的预紧力/压力关系图; 插头面预压及驱动力关系图; 不同部件受力同预紧力和施加荷载之间关系图; 密封件接触压力或线载荷与预紧力、施加载荷之间的关系图; 偏转与施加荷载关系图(如因弯曲导致的偏转); 塑形应变与施加荷载关系图; 接受标准对比; 定义部件极限及失效模式。 参考:标准、图纸、材料规格书。 附录,提供材料信息及所有有限元分析中的表格和图表

    在有限元分析预测和真实模型试验中需对比下列项: 结构能力: 锁紧行程的特性及机械优势; 外载和/或内压下的温度; 径向螺纹变形(如果适用):

    铆钉标准图3抗弯能力图表示例

    径向驱动环偏转(如果适用) 部件临界应力或应变比较

    5.7.9产品设计文档(计算书)

    图4抗扭能力图表示例

    产品设计文档包含给定连接器所有设计计算文件。包含装配、连接器本体/插头及内毂座。垫片 设计分析不包含在此文档内。产品设计文档应包含以下几个关键部分: 范围:简要定义了分析的范围; 假定:列出所有设计计算中采用的假设; 功能:简要描述连接器如何操作; 参数:定义孔的大小和外部负载限制; 参考文档:列出所有用于定义极限应力的工业代码及标准; 参考图表:有关连接器和识别关键几何部分的图纸、布局和草图的列表; 材料属性:材料属性列表; 设计分析:列出连接器设计中所有计算

    本节包括内毂座和连接器上压力帽/端盖的信息。

    土建标准规范范本5.8.2内毂座压力帽

    通常所有内毂座上都有压力帽/端盖。在水下安装后的制造、压力测试/充水/干燥过程中可帮 助海底管道进行压力测试。压力帽/端盖的存在可以允许水下结构在跨接管连接器制造和/或跨接管 制造之前安装,可作为第二道压力保护屏障,同时也起到保护内毂座表面密封的作用。 内毂座压力帽/端盖分类如下: 仅用于与内毂座表面直接连接。这些压力帽通常由一块盲板和一个对开卡子或其他支撑盲板

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  • 管道标准
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