水下液压拉伸器在海管膨胀弯法兰对接中的应用

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1、石油工程建设施工安装l，_。ll。．．一．J潘悦然’一，陈勇。，张大伟。，薛方。，邓平。，张伟。1．天津大学建筑工程学院，天津3000722．天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津3000723．海洋石油工程股份有限公司，天津300452水下液压拉伸器在海底管道膨胀弯法兰对接中的应用越来越广泛，文章介绍了水下液压拉伸器的原理、典型构造、优缺点、安装要领以及拉伸程序，并对螺栓延伸长度计算、预紧压力计算进行了详细介绍。水下液压拉伸器；法兰对接；螺栓延伸长度；预紧压力；拉伸程序PanYueran’·2ChenYong。，Z

2、hangDawei。，XueFang。，DengPing。，ZhangWei。1．SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China2．StateKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringSimulationandSafety，TianjinUniversity，Tianjin300072，China3．OffshoreOilEngineeringCo。，Ltd．，Tianjin300452，ChinaTheapplicat

3、ionofsubseabolttensionersinflangetie-ininstallationofpipelineexpansionspoolbecomesmoreandmorepopular．Thetheory，components，advantagesanddisadvantages，keyinstallationmattersandtensionprocedureareintroduced．Andthispaperalsoshowshowtocalculatethestretched-outlengthofbo

4、ltandthesystempressurerelativetodesignedpreload．subseabolttensioner；flangetie—in；stretched—outlengthofbolt；preload；tensionprocedure用的液压拉伸器用于海底管道膨胀弯的法兰对接，先后历经涠洲油田、曹妃甸油田、秦皇岛32—6油田、渤中海洋石油工业中，海底管道膨胀弯安装质量的好坏25—1油田、蓬莱19—3油田、番禺30—1油田、文昌油直接影响着海底管道的顺利投产和安全运营，而膨胀弯田等项目的验证，证明水

5、下液压拉伸器通过正确的紧固的安装质量取决于法兰对接的质量。以往潜水员都是使工艺和步骤，紧固效果和质量较传统的液压中击扳手有用液压冲击扳手进行法兰螺栓的加力紧固，由于液压冲质的飞跃。击扳手无法设定扭矩值，使得膨胀弯法兰螺栓预紧载荷不可控，并且只能逐一对单个螺栓加力，易造成对接法兰受力不匀，从而导致法兰安装质量达不到螺栓预紧力液压拉伸器典型构造如图1所示。液压拉伸器系统可控以及法兰均匀受力的质量要求，海底管道试压过程一般由液压泵、压力表、高压软管和拉伸器组成。螺栓中对接法兰泄漏时有发生。拉伸方式是通过给螺栓施加轴向拉伸的力来紧固

6、螺栓，国内海洋石油工程行业从2002年开始引进水下专液压泵输出的高压油通过高压软管进入拉伸器的液压第4O卷第5期53■l_施工安装石油工程建设拉伸头液压拉伸器的优缺点由于液压拉伸器对螺栓的预紧原理是使用纯拉力直液压缸支接拉长螺栓，不需要反作用力臂，无扭剪力和侧向力，＼＼支撑桥对连接的接触面无摩擦损伤，无需克服螺纹问摩擦的力矩，无需克服螺母底面与接触面摩擦的力矩，不会产生扭转力，因而相比液压扳手其效率更高。以上特点使得法兰液压拉伸器可精确控制螺栓的载荷，从而达到连接件预紧力的精确控制。另外液压拉伸器可同步紧固或拆卸多个螺栓，连

7、结组件受力均匀，对垫片的压缩量均等，特别适合于对紧固安装要求较严的场合，如海洋工程海底管道法兰对接安装，电力、炼化、钢铁等行业大型设备安装等。缸，液压缸中的活塞顶升拉伸头(又名反作用螺母)，但是，液压拉伸器需要额外的螺栓长度才能操作，从而给法兰螺栓施加一个轴向的力，这个力通过螺栓作并且单个拉伸器通常只能适用于2～3种螺栓尺寸，为用在法兰螺栓另一端的螺母上，从而使两法兰面压紧；此海底管道法兰对接工程中，由于法兰规格不同，需要将拉伸器下方的螺母旋紧，然后释放拉伸器压力，法兰配备较多不同型号的液压拉伸器。另外液压拉伸器对低螺栓在移

8、除拉伸器产生的拉力后，法兰螺栓的弹性形变负荷的螺栓及较短的螺栓(长度、直径比小于3：1)由于螺母紧贴在法兰的表面上而受到约束，因此产生了相对不适用；在操作过程中初始力会有部分转移和损耗，预紧力，这就完成了螺栓预紧及法兰紧固安装的过程。所以在一开始需要加载的力比较大。为了方便潜水员操作，水下