水下生產(chǎn)系統(tǒng)是海洋油氣開發(fā)的重要生產(chǎn)方式,其中全電式水下生產(chǎn)系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快,功耗小,成本低,擴(kuò)展性強(qiáng),零排放等優(yōu)點(diǎn),更適應(yīng)于深水環(huán)境下的油氣井開發(fā),是未來海洋油氣開發(fā)的重要方向。全電式水下控制模塊是全電式水下生產(chǎn)系統(tǒng)的核心裝備,本課題研制出國內(nèi)首臺500米水深全電式水下控制模塊原理樣機(jī)。本論文完成了全電式水下控制模塊總體方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)研究,搭建了雙冗余控制系統(tǒng),并完成了全電式水下控制模塊原理樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究,具體完成的工作如下:在分析了全電式水下控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上,提出了全電式水下控制模塊的設(shè)計(jì)要求以及性能指標(biāo),完成了全電式水下控制模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)及電氣系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。完成了耐壓殼體、對接鎖緊機(jī)構(gòu)、水下ROV操作電連接器的結(jié)構(gòu)研究。針對水下電子模塊及驅(qū)動箱,采用有限元法完成了二者的溫度場分析、耐壓殼體強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析。完成了鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過對鎖緊過程的力學(xué)分析和鎖緊塊、剪斷銷的ANSYS仿真,完成了鎖緊塊斜面接觸強(qiáng)度與剪斷銷剪切強(qiáng)度分析。完成了對接盤的布局設(shè)計(jì),確定了對接盤上電連接器布置方式,完成了對中精度的計(jì)算及對接盤的ANSYS應(yīng)力應(yīng)變分析,保證了對接盤上電連接器的... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 課題來源、目的及意義
    1.3 水下生產(chǎn)系統(tǒng)
        1.3.1 水下生產(chǎn)系統(tǒng)概述
        1.3.2 全電式水下生產(chǎn)系統(tǒng)介紹
    1.4 全電式水下控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外全電式水下控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)全電式水下控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.5 水下ROV操作電連接器發(fā)展現(xiàn)狀
        1.5.1 水下ROV操作電連接器國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.5.2 水下插拔式連接器國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.6 論文主要研究內(nèi)容
第2章 全電式水下控制模塊總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 全電式水下控制系統(tǒng)工作原理
    2.2 全電式水下控制模塊設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)
    2.3 全電式水下控制模塊總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
    2.4 全電式水下控制模塊電氣系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
        2.4.1 全電式水下控制模塊電氣系統(tǒng)方案研究
        2.4.2 全電式水下控制模塊電氣系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 全電式水下控制模塊結(jié)構(gòu)研究
    3.1 耐壓殼體溫度場與強(qiáng)度分析
        3.1.1 耐壓殼體材料確定
        3.1.2 耐壓殼體結(jié)構(gòu)溫度場分析
        3.1.3 耐壓殼體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性分析
    3.2 對接鎖緊機(jī)構(gòu)強(qiáng)度分析
        3.2.1 鎖緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 鎖緊塊接觸力分析
        3.2.3 剪斷銷強(qiáng)度分析
        3.2.4 對接盤定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.5 對接盤的強(qiáng)度校核
    3.3 水下ROV操作電連接器插拔力及溫度場研究
        3.3.1 水下ROV操作電連接器基本功能及性能指標(biāo)
        3.3.2 水下ROV操作電連接器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 水下ROV操作電連接器插拔力研究
        3.3.4 水下ROV操作電連接器溫度場的數(shù)值模擬
    3.4 本章小結(jié)
第4章 全電式水下控制模塊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 全電式水下電子模塊硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.1 全電式水下電子模塊控制模塊設(shè)計(jì)
        4.1.2 全電式水下電子模塊控制電路設(shè)計(jì)
        4.1.3 電源模塊設(shè)計(jì)
    4.2 全電式水下電子模塊軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 系統(tǒng)任務(wù)的劃分與建立
        4.2.2 軟件系統(tǒng)初始化
        4.2.3 應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)
        4.2.4 主作業(yè)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.5 CAN通訊模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.6 數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.7 TCP通訊模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.3 驅(qū)動器設(shè)計(jì)
        4.3.1 驅(qū)動器硬件設(shè)計(jì)
        4.3.2 驅(qū)動器軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 全電式水下控制模塊實(shí)驗(yàn)測試
    5.1 測試對象及測試平臺搭建
        5.1.1 測試對象
        5.1.2 測試平臺的搭建
    5.2 全電式水下控制模塊實(shí)驗(yàn)測試
        5.2.1 全電式水下控制模塊監(jiān)測功能測試
        5.2.2 全電式水下控制模塊控制功能測試
        5.2.3 全電式水下控制模塊機(jī)械系統(tǒng)測試
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3457699