深海水密连接器密封技术的发展现状

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作者 苟浩澜 戚柳明 范宏 《中国胶粘剂》 CAS 2024年第6期9-14,共6页

水密连接器是海洋装备关键通用配套器件之一,保证了深海探测器在对海洋资源探索过程中能量的供给以及信号的传输。本文介绍了水密连接器的发展历史、国内外水密连接器的种类、生产制造工艺和企业以及应用场景,着重阐述了水密连接器中封... 水密连接器是海洋装备关键通用配套器件之一,保证了深海探测器在对海洋资源探索过程中能量的供给以及信号的传输。本文介绍了水密连接器的发展历史、国内外水密连接器的种类、生产制造工艺和企业以及应用场景,着重阐述了水密连接器中封装绝缘材料与金属导体之间密封技术的研究进展。结合材料学科的特点,对橡胶型水密连接器、玻璃烧结型水密连接器和塑料型水密连接器三种类型水密连接器中绝缘材料的选择、密封成型工艺和研究进展进行综述,为全面了解水密连接器中密封技术提供了参考。最后对水密连接器的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 水密连接器 绝缘材料 封装工艺

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分离下水自绝缘连接器设计与试验研究

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作者 刘晰 肖应富 +3 位作者 刘贲 廖朝顺 陈谋钦 周敬 《机电元件》 2024年第2期7-12,57,共7页

为实现装备的跨介质运行,研制了分离下水自绝缘电连接器样机。该连接器分离后下水具有自动绝缘功能,提高装备安全性,实现跨介质运行;固定端在能够驱动转接基座合件的同时保证插合面密封,防止海水流入连接器内部;插座采用玻璃封接结构具... 为实现装备的跨介质运行,研制了分离下水自绝缘电连接器样机。该连接器分离后下水具有自动绝缘功能,提高装备安全性,实现跨介质运行;固定端在能够驱动转接基座合件的同时保证插合面密封,防止海水流入连接器内部;插座采用玻璃封接结构具有纵向水密功能;连接器有73芯电接触件,具备电信号传输功能;连接器通过圆周钢球实现锁紧和分离,提高可靠性。对连接器样机进行了接触件插入和分离力、静水压力、盐雾及密封、可行性等一系列试验,试验结果达到了预期要求。 展开更多

关键词 连接器 水下分离 自动绝缘 密封 传输

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海底管道水下连接器技术综述

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作者 王邦文 刘岱卫 《现代制造技术与装备》 2024年第3期122-125,共4页

随着石油天然气能源开发逐步向海洋发展,海底管线作为海底石油天然气生产运输的重要枢纽,其安全性越来越受到关注。采用水下管道连接器是目前国际上快速连接和修复海底管道的主要方法。基于此,综述了国内外水下连接器的发展现状,分析了... 随着石油天然气能源开发逐步向海洋发展,海底管线作为海底石油天然气生产运输的重要枢纽,其安全性越来越受到关注。采用水下管道连接器是目前国际上快速连接和修复海底管道的主要方法。基于此,综述了国内外水下连接器的发展现状,分析了各类水下连接器的优缺点,并对其未来发展进行展望。 展开更多

关键词 水下连接器 石油天然气 海底管道 快速连接 修复

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国内外海底接驳技术现状与关键

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作者 陈云龙 邓都都 +4 位作者 刘智键 阮海龙 梁涛 刘广治 郭龙川 《海洋工程装备与技术》 2024年第1期90-98,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 接驳盒 海洋观测 海底输电 远程通信 水下湿插拔连接器

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水下沟槽式管道连接件安装作业机器人设计 被引量：7

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作者 孙朝阳 盛文利 +1 位作者 齐辉 李希治 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第5期127-129,133,共4页

为实现沟槽式管道连接件的水下自动化安装作业,提高连接件安装作业效率,研制一种由控制柜和水下作业机器人主体两部分组成的用于沟槽式管道连接件水下安装、修复作业的机器人。指出本机器人的设计难点,重点介绍了机器人的设计方案。针... 为实现沟槽式管道连接件的水下自动化安装作业,提高连接件安装作业效率,研制一种由控制柜和水下作业机器人主体两部分组成的用于沟槽式管道连接件水下安装、修复作业的机器人。指出本机器人的设计难点,重点介绍了机器人的设计方案。针对机器人要实现的具体功能和作业环境,设计关键机构和控制方式,编写了机器人控制的人机交互界面,最后制作了实物样机,样机陆地试验结果表明:水下沟槽式管道连接件安装作业机器人有较好的性能,机器人总体设计方案可行。最后提出了机器人水下集群作业的设想。 展开更多

关键词 深水作业 沟槽式连接件 水下机器人 安装修复

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水下生产系统连接器及其关键技术 被引量：11

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作者 唐洋 张中根 +2 位作者 易典学 刘佩松 安家伟 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期160-168,共9页

水下生产系统是深水油田和边际油田开发的一种主流模式。水下生产系统连接器是水下生产系统中将海底井口、采油树系统、管汇系统及水下控制系统进行连接的装置,因而其是构建完整水下生产系统的关键装置之一。为了进一步推进水下生产系... 水下生产系统是深水油田和边际油田开发的一种主流模式。水下生产系统连接器是水下生产系统中将海底井口、采油树系统、管汇系统及水下控制系统进行连接的装置,因而其是构建完整水下生产系统的关键装置之一。为了进一步推进水下生产系统连接器的国产化进程,在调研其国内外研究现状的基础上,对卡爪式、卡箍式以及螺栓法兰3大主要连接器的结构特点和功能原理进行了简要概述,并对其特性进行了比较分析;同时,通过分析3类连接器的典型产品,总结了相关产品技术上所具有的共性,并揭示相关技术的发展趋势;最后,结合以上分析,总结了水下生产系统连接器的定位对中、锁紧和密封等关键技术,并明确了研发的难点所在。通过对现有水下生产系统各类连接器及其关键技术进行分析,可为突破其技术难点,实现其国产化提供建议和明确方向。 展开更多

关键词 水下生产系统 连接器 定位对中 锁紧 密封

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国外水下插拔光纤连接器的发展 被引量：13

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作者 叶杨高 朱家远 李锦华 《光纤与电缆及其应用技术》 2008年第2期1-4,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 连接器 水下插拔连接器 光纤连接器

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基于无人遥控潜水器的水下管道卡箍式连接件安装机具设计 被引量：2

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作者 孙朝阳 李佳奕 《液压与气动》 北大核心 2015年第9期34-38,共5页

为解决深水大口径油气管道卡箍式连接件安装不便的问题,设计了基于无人遥控潜水器的水下管道卡箍式连接件安装机具,主要包括连接件库、机械手、液压力矩扳手和控制系统等。设计的机械手既能满足抓取的唯一性,又能保证连接件不会滑落。... 为解决深水大口径油气管道卡箍式连接件安装不便的问题,设计了基于无人遥控潜水器的水下管道卡箍式连接件安装机具,主要包括连接件库、机械手、液压力矩扳手和控制系统等。设计的机械手既能满足抓取的唯一性,又能保证连接件不会滑落。根据力学特性对机械臂闭合液压缸的运动情况进行了分析,得出了重心位置会对连接件的运动速度造成影响的结论。连接件库的设计使得装置减少了升降频率,减少工作循环时间。安装机具在无人遥控潜水器的配合下进行作业,可以实现大口径油气管道卡箍式连接件的快速安装。最后结合制作的实物模型对连接件的安装作业流程进行了说明。 展开更多

关键词 管道连接 卡箍式连接件 机械手 水下作业 无人遥控潜水器

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一种水下电缆连接器及其优化设计 被引量：1

9

作者 周睿 王跃科 乔纯捷 《测试技术学报》 2009年第2期102-105,共4页

针对某水下监测系统中电缆在水下无法维护,工作可靠性较低的问题,提出并设计了一种可切换控制的连接器.由它实现的电缆分时工作及缆芯备份将提高电缆供电和通信的可靠性.文中分析了连接器在半双工和全双工方式下的可靠度和实现的复杂度... 针对某水下监测系统中电缆在水下无法维护,工作可靠性较低的问题,提出并设计了一种可切换控制的连接器.由它实现的电缆分时工作及缆芯备份将提高电缆供电和通信的可靠性.文中分析了连接器在半双工和全双工方式下的可靠度和实现的复杂度,其中连接器使用的开关数量代表了实现的复杂度.根据全概率公式分别得到了两种工作方式下可靠度最高的连接器设计方案.最后以6芯电缆为例说明了可切换控制连接器的设计及优化方法. 展开更多

关键词 水下电缆 连接器 可靠性设计 全概率公式 优化设计

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水下湿式电连接器密封件寿命预测 被引量：2

10

作者 胡栋 赵宏林 +2 位作者 安晨 伍能 戚圣好 《石油机械》 2017年第9期69-74,共6页

水下湿式电连接器是一种工作在海水、油液及钻井液中的连接水下设备的连接装置,基于严酷的工作环境,其密封技术极其重要,因此密封件的寿命很大程度上决定了水下湿式电连接器的工作寿命。以压缩永久变形率作为老化特性指标,研究基于恒定... 水下湿式电连接器是一种工作在海水、油液及钻井液中的连接水下设备的连接装置,基于严酷的工作环境,其密封技术极其重要,因此密封件的寿命很大程度上决定了水下湿式电连接器的工作寿命。以压缩永久变形率作为老化特性指标,研究基于恒定温度作用下的水下湿式电连接器寿命计算方法。通过建立热电耦合的有限元模型,分析得到工况下密封件的温度分布。同时建立了基于阿伦尼乌斯公式的寿命预测模型,依据国标试验中测量出的不同温度下密封件寿命和压缩永久率对应的数据,通过逐步搜索法编程计算公式的系数,编写了温度作用下的寿命预测算法,将有限元计算结果代入算法,得到橡胶密封件的压缩永久变形率和温度对应与其寿命值的曲线关系图。该方法对水下湿式电连接器寿命预测具有重要意义。 展开更多

关键词 水下湿式电连接器 橡胶密封 热电耦合 压缩永久变形 寿命预测

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水下电气接头与飞线设计选型技术研究 被引量：3

11

作者 刘华建 《中国海洋平台》 2016年第3期7-10,18,共5页

在海洋资源的应用开发过程中,国内外对深海油气田的开发与投资力度逐年增大,我国深水开发工程设施也逐年增多。水下生产系统以其高效、低成本等特点已成为深水开发工程的主流开发模式。而水下电气接头与飞线作为深水开发设施水下生产系... 在海洋资源的应用开发过程中,国内外对深海油气田的开发与投资力度逐年增大,我国深水开发工程设施也逐年增多。水下生产系统以其高效、低成本等特点已成为深水开发工程的主流开发模式。而水下电气接头与飞线作为深水开发设施水下生产系统中负责电力、控制以及通信传输的关键设备,该系统的设计与应用对整个工程的开发成本与安全运行起到了关键作用。该文通过研究水下电气接头以及飞线的相关设计原则与南海某气田工程的实际要求,对一系列的水下电气接头与飞线的选型进行研究,为今后水下电气接头的造型提供参考依据。 展开更多

关键词 水下电气接头 飞线 设计 安装 测试

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水下大型接插件密封和分离力测试系统的开发

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作者 吴虎城 《液压与气动》 北大核心 2015年第5期105-108,共4页

水下作业设备中常用接插件和水直接接触,所以要密切关注其密封、耐压和分离力等性能。该研究开发了一套水下大型接插件密封和分离力测试系统,该系统包括水压模拟装置、油水混合装置、加载测试系统和水压控制系统。在水压模拟装置中考虑... 水下作业设备中常用接插件和水直接接触,所以要密切关注其密封、耐压和分离力等性能。该研究开发了一套水下大型接插件密封和分离力测试系统,该系统包括水压模拟装置、油水混合装置、加载测试系统和水压控制系统。在水压模拟装置中考虑到加载力的平衡和测试过程中油缸伸缩量对水压的影响,特别设计了补偿罩装置。水压控制系统的实现是通过油水混合装置来间接控制水压。通过对被试件在10 MPa水压情况下分离力测试,所得数据验证了该水压模拟和测试方案的可行性。 展开更多

关键词 水下接插件 密封 分离力 测试系统

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崖城13-4气田水下管汇研究与应用 被引量：11

13

作者 黄振东 李雪梅 +2 位作者 沈人杰 罗军 黎昵 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期105-108,118,共5页

崖城13-4气田位于我国南海,属于边际油气田,其所在海域水深约89 m。针对崖城13-4气田开发需求,设计了一种新型的水下管汇。该水下管汇采用了吸力桩固定、机械复合管焊接技术、2种管卡固定方式、管道快速连接器与旋转法兰相结合连接、跨... 崖城13-4气田位于我国南海,属于边际油气田,其所在海域水深约89 m。针对崖城13-4气田开发需求,设计了一种新型的水下管汇。该水下管汇采用了吸力桩固定、机械复合管焊接技术、2种管卡固定方式、管道快速连接器与旋转法兰相结合连接、跨接管水下试压、水下清管、在线检测泄露等创新技术或措施,大大减少了投资费用。崖城13-4气田已于2012年初顺利投产。 展开更多

关键词 水下管汇 吸力桩 管卡 跨接管 管道快速连接器 旋转法兰 水下清管 南海 边际油气田

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含腐蚀缺陷的水下连接器密封圈性能分析 被引量：3

14

作者 刘国恒 张春晖 +2 位作者 王莹莹 刘军鹏 刘云迪 《石油矿场机械》 CAS 2022年第1期80-85,共6页

密封性能是水下连接器的设计难点,实现密封的核心部件是金属密封圈。为了分析腐蚀对金属密封圈密封性能的影响,利用SolidWorks建立含有腐蚀缺陷密封圈的水下连接器三维仿真模型,导入ABAQUS进行有限元分析,得到连接器在不同工况下的密封... 密封性能是水下连接器的设计难点,实现密封的核心部件是金属密封圈。为了分析腐蚀对金属密封圈密封性能的影响,利用SolidWorks建立含有腐蚀缺陷密封圈的水下连接器三维仿真模型,导入ABAQUS进行有限元分析,得到连接器在不同工况下的密封圈应力云图,进而可以得到连接器临界密封功能失效状态。只有当预紧力足够大,使得密圈接触表面发生合理塑性变形时,连接器才能满足密封要求。当介质压力增加时,为了保证连接器的密封性能,最小预紧力需要相应增加;连接器密封性能随密封圈腐蚀程度的加深,会明显降低。 展开更多

关键词 水下连接器 腐蚀 密封性能 分析

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水下井口连接器力学特性分析与实验研究 被引量：2

15

作者 张建龙 张红 +2 位作者 刘书杰 张崇 冯定 《力学与实践》 北大核心 2023年第4期777-782,共6页

基于密封性能对水下井口连接器的力学特性进行分析和试验验证。以高压介质作用下密封性能的判定准则为依据,根据赫兹接触理论得到了接触宽度、最大接触压力与接触面倾角之间的定量关系,确定了密封面倾角满足密封性能的合理范围。在小变... 基于密封性能对水下井口连接器的力学特性进行分析和试验验证。以高压介质作用下密封性能的判定准则为依据,根据赫兹接触理论得到了接触宽度、最大接触压力与接触面倾角之间的定量关系,确定了密封面倾角满足密封性能的合理范围。在小变形假设下利用弹性理论分析了在锁紧情况下密封圈各点处的应力分量变化规律,利用有限元软件分析了密封圈各点的应力变化规律,并且根据水下采油树标准设计试验进行了密封性能的验证。 展开更多

关键词 水下井口连接器 锁紧力 接触理论 密封性能

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水下插拔电连接器技术 被引量：9

16

作者 徐鲁杰 孙晓军 +1 位作者 汤振 乔永红 《机电元件》 2011年第6期3-5,共3页

本文介绍了一种"隔断水体原理"电连接器水下插拔接触件插合密封结构,并在此技术上进行连接器结构的探索,试制出可在水中进行插拔操作的满足要求的连接器。内容包括原理分析、结构设计、插合面的详细结构、界面处插针之间的绝... 本文介绍了一种"隔断水体原理"电连接器水下插拔接触件插合密封结构,并在此技术上进行连接器结构的探索,试制出可在水中进行插拔操作的满足要求的连接器。内容包括原理分析、结构设计、插合面的详细结构、界面处插针之间的绝缘方案、水下绝缘功能的分析、排水结构、关键技术等。 展开更多

关键词 水下插拔 电连接器

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水下插拔连接器的选用 被引量：7

17

作者 王存明 米智楠 《流体传动与控制》 2009年第5期44-46,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 连接器 水下插拔连接器 电插拔连接器 光纤插拔连接器

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水下卡箍连接器金属密封圈结构优化 被引量：3

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作者 胡晓明 运飞宏 +5 位作者 石磊 孙海亭 杨成鹏 王立权 刘伟丰 矫克丰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期117-124,共8页

水下卡箍连接器金属密封圈的结构对密封性能影响很大。为得到最优的密封圈结构尺寸,通过有限元静力学分析及优化模块,分析金属密封圈所受的接触应力与结构参数之间的关系。结构优化以法兰锥面倾角、密封圈圆弧半径、半宽度、边缘厚度为... 水下卡箍连接器金属密封圈的结构对密封性能影响很大。为得到最优的密封圈结构尺寸,通过有限元静力学分析及优化模块,分析金属密封圈所受的接触应力与结构参数之间的关系。结构优化以法兰锥面倾角、密封圈圆弧半径、半宽度、边缘厚度为设计变量,最大接触应力和最小法兰轴向力为目标函数,密封圈最大等效应力为约束变量,建立水下卡箍连接器的多目标优化模型,并使用响应面方法对其进行优化,得到多目标优化下密封圈最佳的尺寸组合。结果表明:在法兰锥面倾角、密封圈圆弧半径、半宽度、边缘厚度4个参数中,法兰锥面倾角对密封圈所需轴向力影响最大,角度越小,密封圈所需要的轴向力越小;优化后的密封圈在同样接触应力时,最大等效应力降低7.7%,法兰轴向力降低37.3%。可见在密封相同压力下,优化后密封圈需要的轴向力更小,因而使用寿命更长。 展开更多

关键词 金属密封圈 接触应力 结构优化 密封性能 水下卡箍连接器

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螺栓连接式水下井口连接器结构性能分析 被引量：12

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作者 王川 朱宏武 《石油机械》 北大核心 2013年第12期48-52,共5页

水下井口连接器是海洋油气勘探开发的重要设备,工作时面临的工况和环境较复杂。通过三维有限元计算,分析了螺栓连接式水下井口连接器在安装预紧模式、生产模式及钻完井和修井模式下的结构性能,研究了外部载荷、金属密封垫环接触力、螺... 水下井口连接器是海洋油气勘探开发的重要设备,工作时面临的工况和环境较复杂。通过三维有限元计算,分析了螺栓连接式水下井口连接器在安装预紧模式、生产模式及钻完井和修井模式下的结构性能,研究了外部载荷、金属密封垫环接触力、螺栓应力应变等参数之间的相互影响规律。建模时密封垫环采用GK3D8单元来模拟接触的非线性行为,其他模型采用C3D8R单元划分网格。分析结果表明,内压循环载荷对连接器预紧能力的影响很小;钻完井和修井模式下,螺栓是毂面分离后的主要承载部件;连接器在发生塑性破坏或达到结构极限强度时,金属密封垫环仍能有效密封内压。 展开更多

关键词 水下井口连接器 预紧模式 生产模式 接触力 密封垫环 毂面力

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水下柔性连接器的O形圈球面密封性能分析 被引量：1

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作者 陈宏举 运飞宏 +5 位作者 侯广信 刘冬 安维峥 矫克丰 吴露 王立权 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期152-157,共6页

水下柔性连接器可解决水下油气管道在连接时因管道角度偏离而无法成功对接的问题。水下连接器的密封结构以球面上的O形圈为主,为了验证连接器密封结构在水下的密封性能,通过对O形圈材料本构方程的计算分析,得到O形圈橡胶材料的重要材料... 水下柔性连接器可解决水下油气管道在连接时因管道角度偏离而无法成功对接的问题。水下连接器的密封结构以球面上的O形圈为主,为了验证连接器密封结构在水下的密封性能,通过对O形圈材料本构方程的计算分析,得到O形圈橡胶材料的重要材料参数;从von Mises应力、接触压力、不同接触面的接触宽度等方面,分析不同介质压力对O形圈密封性能的影响。结果表明:水下柔性连接器密封结构在不同工作状态下均能够保持良好的密封性能,且介质压力越大,O形圈与球形结构上的密封槽之间的接触应力就越大,连接器密封性能有所提升。通过压力试验验证了O形圈球形结构应用在水下是可靠的。 展开更多

关键词 球面密封结构 O形圈 水下柔性连接器 压力试验 密封性能

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