CALM单点上膨胀节内压推力对设备管口影响分析.pdf

《CALM单点上膨胀节内压推力对设备管口影响分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、石油和化工设备-56-技术交流2017年第20卷CALM单点上膨胀节内压推力对设备管口影响分析纪志远，程久欢，雷俊杰，赵楠（海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津300451）[摘要]CALM式单点系泊系统主要用于系泊大型油轮，接卸中转油品，在国际上已得到广泛应用，但国内对CALM单点的研究刚刚起步。本文通过CALM单点局部细节的研究，依托CAESARII软件进行模拟，对CALM单点上膨胀节对设备管口荷载的影响进行了分析。[关键词]CALM单点；CAESARII；管口荷载；膨胀节悬链式锚腿系泊（CatenaryAnchorLegMooring），即CALM式单点系泊系统主要用于系泊大型油轮，

2、接卸中转油品，在国际上得到广泛应用，自上世纪50年代瑞士开始研发和试验应用，该技术已经过60多年的发展，在国际上已经是成熟技术。单点系泊的设计种类很多，包括转塔式系泊、单锚腿系泊、悬链式锚腿系泊等。CALM系统因结构简单、装/卸油操作便利，便于制造和安装且造价低廉，是目前使用最广泛的一种单点系统，特别适用于系泊码头。目前世界范围内有500多座CALM系统在运营使图1CALM单点系泊系统图用，主要分布在东南亚、中东海湾地区以及欧洲地中海沿岸，我国在广东茂名（1994年）和效内径，P为设计压力。广西涠洲（1998年）有两座单点。一般CALM单点系泊系统由水上浮筒（CALMBUOY）、水下管汇（P

3、LEM）、锚链锚桩定位系统（ANCHORCHAINLEG）、尼龙缆系泊系统（MOORINGHAWSER）、水下及漂浮软管系统（SUBMARINEHOSE）组成，详见图1。目前，国内介绍CALM单点计算分析的内容尚不多见。因此，本文以某CALM单点为例，应用CAESARII软件，详细介绍单点上膨胀节对设备管口的影响与计算分析。1理论基础[1]1.1FSA（FluidSealingAssociation）标准图2FSA标准公式当膨胀节安装在管道中，膨胀节产生的内压作者简介：纪志远（1989—），男，天津人，2011年毕业于天津推力应为膨胀节的有效面积乘以管线内的最大压理工大学，双学士，工程师。现

4、主要从事海洋石油工程管道应力分力。内压推力T计算公式如下，其中D为膨胀节有析工作。第10期纪志远等CALM单点上膨胀节内压推力对设备管口影响分析-57-[2]1.2内压推力力的膨胀节，使用时必须在其两端管道上设置固实际上，两端封闭的管道受到内压作用时，定点，以承受内压推力的作用。作用于固定点的无论是否装有膨胀节，内压推力始终存在。只不推力与波纹管的内压推力存在直接关系，因此必过管道的刚塑性相对很大，该内压推力被刚度很须首先正确计算波纹管的内压推力。大的管道壁承受，因此不会造成很大变形，推力2计算实例也不会作用到管道固定点上。当管道中装有波纹2.1管道设计基础参数管膨胀节时，由于波纹管的刚度较

5、小，所能承受CALM单点管道输送介质为合格原油，管的内压推力非常有限，因此波纹管很容易产生变道材质为API5LX65，外径为609.6mm，壁厚为形，当膨胀两端管道无固定点时，膨胀节将被拉17.48mm，腐蚀余量为3mm，温度设计压力参数见开，甚至被破坏。因此对于自身不能承受内压推表1。表1温度压力设计参数操作温度T1/℃最低设计温度T2/℃最高设计温度T2/℃设计压力P1/kpa水压压力HP/kpa3818.450210031502.2膨胀节参数表2膨胀节技术参数[3]2.2.1橡胶膨胀节介绍Axialstif轴向刚度8221.5N/cm橡胶膨胀节通常由两端带橡胶凸缘的光滑波Transst

6、if切向刚度8562.8N/cm形补偿元件与金属法兰组成。金属法兰常采用松Torisonstif扭曲刚度916.6Nm/deg套结构。波形补偿元件表面为橡胶，内层为数层EffectiveID有效内径711.2mm强力纤维或钢带（丝）加强的夹层。加强纤维或2.3CALM单点橡胶膨胀节管口布置方式及示意图钢带（丝）等加强夹层一直延伸到两端的橡胶凸在CALM单点上核心设备PDU（Product缘，凸缘内有硬钢丝骨架。橡胶膨胀节具有较大DistributionUnitComposite），在其管口两侧各外位移补偿能力，可补偿轴向、横向和角向位移，接一组橡胶膨胀节。PDU及PDU管口两侧外接膨有降低噪

7、音、减少震动和一定的防腐能力。具有胀节的渲染图，见图3。该橡胶膨胀节为自由型橡耐压高、弹性好、位移量大、吸振降噪效果好、胶膨胀节，其作用是用来吸收应力及热胀以及隔安装方便等特点。绝外部力对轴承的影响。PDU由厂家负责制作，适用范围：橡胶膨胀节广泛用于供水排水，管道专业需将膨胀节对PDU管口外载提供给设备循环水，暖通空调，消防，造纸，制药，石油化厂家，以供厂家校核计算。图4为CALM单点上部工，船舶，水泵，压缩