 板式對焊法蘭的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計
板式對焊法蘭連接機(jī)具是一種用于海底管道法蘭螺栓連接的機(jī)具，其主要組成虛線框內(nèi)為機(jī)具本體：析架式外框架聯(lián)結(jié)各個部件，并保證各部件安裝后與管道、法蘭的相對位置精度；內(nèi)框架搭載螺栓庫和螺母庫，其可以繞管道周向轉(zhuǎn)動，確保螺栓與法蘭孔實現(xiàn)對準(zhǔn)；水下攝像機(jī)監(jiān)測機(jī)具作業(yè)狀態(tài)，反饋管道、法蘭和機(jī)具的位置信息；卡爪機(jī)構(gòu)將整個機(jī)具定位于海底管道；ROV接口平臺實現(xiàn)動力液壓源、信號源連接；三瓣式螺栓庫用于存放螺栓并向法蘭孔插入螺栓，安裝在管道的活動法蘭一側(cè)，具有拉伸預(yù)緊螺栓的功能；螺母庫用于存放螺母，安裝在管道的固定法蘭一側(cè)，也采用三瓣式結(jié)構(gòu)，擰入固定國標(biāo)法蘭一側(cè)的螺母。操控面板與上位機(jī)PC可以發(fā)出控制指令，下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)控制液壓閥動作，實現(xiàn)機(jī)具各部分作業(yè)。
發(fā)揮低輸量管道的輸送潛能
由于油田產(chǎn)量的下降和某些管道管徑本身設(shè)計偏大等因素，新疆有不少長輸管道處于低負(fù)荷運(yùn)行或閑置狀態(tài)，帶頸平焊法蘭針對這些管道的不同情況，合理調(diào)整油品輸送方案，充分發(fā)揮其輸送潛能，獲得了巨大的經(jīng)擠效益。
克拉瑪依一烏魯木齊現(xiàn)有兩條輸油管道，1971年建成的第一條管道管徑為DN350，長度為295km，原設(shè)計年輸量為300萬t，1981年投產(chǎn)的第二條管道管徑為DN500，長度為293km，原設(shè)計年輸量為900萬t。自1981年第二條DN500管道投產(chǎn)后，雙管一起沿克烏方向向烏魯木齊的王家溝油庫輸送克拉瑪依原油，年輸量一直不足300萬t，管道輸送效率極低。
1995年將克拉瑪依原油改用DN500一條管道輸送，將克烏DN350輸油管道改造后，沿烏克方向?qū)⒉誓显蛷臑豸斈君R的王家溝油庫輸至克拉瑪依，再由克獨(dú)輸油管道輸至獨(dú)山子煉油廠加工后作乙烯原料，使彩南原油的運(yùn)費(fèi)由161元/t減少到137元/t，并將外付的汽車運(yùn)費(fèi)轉(zhuǎn)化為中國石油天然氣新疆輸油管理局內(nèi)部效益。該管道自1995年7月投產(chǎn)至1998年5月底，共計輸送彩南原油310萬t，為該局節(jié)約外付資金3.5億元，降低原油輸送成本7440萬元。
1998年，為了適應(yīng)國家體制改革和原油市場的變化情況，又將克拉瑪依原油改用克烏DN350管道輸送，將克烏DN500輸油管道改造后向克拉瑪依輸送呼圖壁氣田天然氣。此項工程和新建一條230km的DN400輸氣管道相比，可節(jié)約投資近2.3億元，并可縮短建設(shè)周期7個月，創(chuàng)效益0.533億元，還可清理出管內(nèi)原油約4萬t，盤活滯呆資金約4000萬元。
由于長距離輸油管道和其它運(yùn)輸方式相比，具有投資小、施工周期短、占地面積少、污染小、安全可靠性高、輸送成本低等優(yōu)勢，因此在地理位置偏遠(yuǎn)的克拉瑪依油田發(fā)展尤為迅速。但是，雖然管道輸送有眾多優(yōu)勢，但只有做好設(shè)計、施工和運(yùn)行等各個環(huán)節(jié)的管理工作，將管道的優(yōu)化管理意識貫穿于自管道的設(shè)計構(gòu)思到投產(chǎn)運(yùn)行直至報廢的全過程，才能發(fā)揮其優(yōu)勢，產(chǎn)生最佳經(jīng)濟(jì)效益。
深海管道碳鋼法蘭連接機(jī)具三維模型，工作原理是：機(jī)具通過卡爪機(jī)構(gòu)定位到管道上，螺栓庫與螺母庫隨內(nèi)框架轉(zhuǎn)動。螺栓庫攜帶的螺栓部分插入旋轉(zhuǎn)法蘭孔，帶動旋轉(zhuǎn)法蘭轉(zhuǎn)動，調(diào)整旋轉(zhuǎn)法蘭與固定法蘭使其對正。法蘭孔對正之后，螺栓庫插入螺栓，另一側(cè)的螺母庫擰入螺母。其中，螺栓庫周向均布16個結(jié)構(gòu)相同、采用拉伸螺栓預(yù)緊方式的拉伸擰緊機(jī)構(gòu)，每個都具有拉伸螺栓擰入螺母的功能，這樣河北法蘭兩側(cè)螺母擰入到施加預(yù)緊力的螺栓，最終實現(xiàn)管道的法蘭螺栓連接。
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