發(fā)布時間：2020-04-12 15:58

【摘要】： 海洋石油平臺數(shù)控切割系統(tǒng),是海洋工程裝備的關鍵設備,其完成的工序質(zhì)量直接影響整個平臺的可靠性。然而,我國的管材相貫線切割技術起步較晚[1],將該技術投入海洋石油平臺建造領域的企業(yè)更是寥寥無幾,國內(nèi)該領域依舊主要依賴進口設備。見諸報道的也只是為國外進口切割機度身定制的軟件系統(tǒng)[2],尤其相關管材切割工藝還停留在基于多年前相貫線切割機割炬單傾角擺動的構型基礎上的切割角近似切割的陳舊工藝,工藝并不完全遵循曲面的幾何性質(zhì),不利于管節(jié)點焊接時的曲面匹配,顯然無法跟上海洋石油深水、超深水平臺日益提高的管節(jié)點強度要求。進一步的,海洋石油平臺是一項浩大的工程,其復雜結(jié)構往往需要大量高強度且原材料成本昂貴的鋼管件搭建而成。然而,基于工程省料目的、基于三維空間的鋼管件數(shù)控切割套料模塊在國內(nèi)尚屬技術空白點[3],無形中使企業(yè)在管材切割過程中浪費了大量的毛坯料,增加了高昂的不必要的成本開銷。 通過與國內(nèi)數(shù)控相貫線切割機制造企業(yè)合作,本課題研發(fā)了與國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控相貫線切割機相匹配的海洋石油平臺數(shù)控切割系統(tǒng),包攬了:從DXF單線圖以及輔助的特殊管節(jié)點幾何模型補充模塊獲取模型參數(shù)、管節(jié)點精確幾何建模、管件數(shù)控切割仿真及割炬運動控制、數(shù)控切割套料優(yōu)化完整的制造過程。 其中,基于現(xiàn)今國產(chǎn)數(shù)控相貫線切割機普遍配備雙傾角構型割炬的技術特點,對傳統(tǒng)的切割工藝進行了改進——將傳統(tǒng)切割工藝中的幾何近似部分進行精確幾何建模,獲得精確幾何解,并以雙傾角構型割炬實現(xiàn)基于該精確解的切割角的精準切割,使工藝完全遵循曲面的幾何性質(zhì)。進一步的,通過軟件實例仿真,表明使用該切割工藝能有效減少管件端面的有效切割長度,提高切割速度及切割時間效率。其次,本課題針對這種新工藝設計了一種能實現(xiàn)該工藝的結(jié)構簡單、自重小、性能可靠的雙傾角構型割炬回轉(zhuǎn)裝置。另外,創(chuàng)新性的研發(fā)了管材切割套料模塊,操作簡便,經(jīng)過軟件仿真實驗證明,算法穩(wěn)定可靠并有效減少了毛坯料消耗。
【圖文】：

圖 1-1 海洋石油平臺Fig.1-1 Offshore platform平臺數(shù)控切割系統(tǒng)研究現(xiàn)狀油平臺“高級鋼鐵裁縫”的數(shù)控相貫線切割機，是石設備，然而，直到 1999 年，我國才研制出第一臺國

石油平臺模型
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：P75;TG48

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

1 秦元飛;海洋平臺導管架建造CAD/CAM技術研究[D];天津大學;2012年

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本文編號：2624908