深水铺管张紧器橡胶材料静摩擦行为研究

摘要：

张紧器是深水油气管线铺设的核心装备之一,能够保证管线铺设过程中管道以平稳的速度及适中的张紧力水平下放入水中.张紧器上橡胶垫块与管道外壁受压接触,所产生的静摩擦力对维持管线受力平衡起到至关重要的作用.利用自制的试验装置,测试了不同试验载荷条件下橡胶材料与管道试样间的最大静摩擦力,并对接触区变形进行分析.试验结果表明,最大静摩擦力水平随法向载荷增大而上升,静摩擦因数则逐渐下降;在同一法向载荷条件下,最大静摩擦力随切向载荷增长率的增加而波动;接触系统静摩擦因数的波动受接触面间的粘性接触力水平与橡胶材料本身粘弹特性共同影响,而粘性接触力水平的作用占据首要位置.因此,在铺管过程中,应重点关注静摩擦因数随管道夹持力变化的规律,同时应选择合理的铺设速度,使静摩擦因数处于较小的波动范围内,防止发生脱管事故.

关键词：深水铺管、张紧器、橡胶、静摩擦、摩擦学

所属期刊栏目：46

分类号：TE952(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金51675534,51375495;中国石油大学北京科研基金2462017BJB06,C201602;摩擦学国家重点实验室开放基金SKLTKF14A08

在线出版日期：2018-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：46-50