海底管道修复用三通连接器的设计
等径三通标准
等径三通标准等径三通是一种常见的管道连接元件，通常用于管道系统中的分流、合流和分流。
它具有结构简单、安装方便、流体阻力小等特点，因此在工业生产和民用建筑中得到了广泛的应用。
在使用等径三通时，需要遵循一定的标准，以确保其正常运行和安全性。
本文将就等径三通的标准进行详细介绍。
首先，等径三通的材质应符合相关标准要求。
通常情况下，等径三通的材质应选用符合国家标准的碳钢、合金钢、不锈钢等材质，以保证其在不同工作环境下的耐腐蚀性和耐压性。
在选择材质时，还需要考虑工作温度、介质性质等因素，以确保等径三通的材质符合实际工作条件的要求。
其次，等径三通的尺寸应符合相关标准要求。
在设计和选择等径三通时，需要根据管道系统的流量、压力等参数，合理选取三通的口径和尺寸，以确保其能够满足工作要求。
此外，还需要注意三通的连接方式和接口尺寸，确保与管道系统的其他部件能够良好配合，避免因尺寸不匹配而导致泄漏或其他安全隐患。
另外，等径三通的制造工艺和质量控制也是关键。
在生产等径三通时，需要严格按照国家标准和行业标准进行制造，确保其内部结构和外部表面光洁度符合要求。
在制造过程中，还需要进行严格的质量控制和检测，确保产品达到相关标准的要求，提高产品的可靠性和耐用性。
最后，等径三通的安装和使用应符合相关标准和规范。
在安装等径三通时，需要严格按照产品说明书和相关标准要求进行操作，确保安装质量和安全性。
在使用过程中，还需要定期进行检查和维护，及时发现和排除潜在问题，确保管道系统的正常运行和安全性。
综上所述，等径三通作为管道连接元件，在使用过程中需要严格遵循相关标准和规范，以确保其材质、尺寸、制造工艺和安装使用等方面符合要求，提高其可靠性和安全性，保障管道系统的正常运行。
希望本文能够对等径三通的标准有所帮助，谢谢阅读。
D30等径三通注塑模具设计
D30等径三通注塑模具设计摘要三通管作为一种日常生活中广泛使用的连接件，本设计对三通管的注塑模具设计方法进行了阐述。
通过本设计可以对注塑模具有一个全面的了解，以及设计中需要注意的一些细节，了解模具的结构和工作原理。
此次设计为D30等径三通管注塑模具设计，利用pro/e进行三维造型，确定塑件体积质量等参数。
设计包括对塑件材料的选择和结构的分析；进行三通接头成型工艺分析、确定成型方案；注塑机型号的选择、确定收缩率和分型面，进行模具尺寸计算；浇注系统的形式和浇口的设计、导向定位机构、侧向分型与抽芯机构；脱模机构和分型面、排气系统以及温度调节系统等。
根据塑件的产品数量要求，以及结构要求，该模具采用一模两腔。
利用pro/e、CAD 软件设计成形零件，从而进行全方面的参数化设计，即对模具进行分模、生产元件、装配、试模、开模设计。
关键词：三通管，注塑模具，导向定位，浇注系统，分型D30 Tee injection mold designABSTRACTOnly material by molding with the use of various products to bee the value of the molding die is used having a certain shape and size of major process equipment ofvarious products are widely used in many materials processing industry.As a tee connector widely used in daily life, the paper injection mold design tee described. Injection mold can have a preliminary understanding, as well as some of the design details that need attention through the design and understanding of the structure and working principle of mold. The design for the D30 Tee pipe injection mold design, the use of pro / e for three-dimensional modeling, to determine the volume of plastic parts quality and other parameters. Design includes analysis of the choice of materials and structure of the plastic parts, injection molding machine model selection, casting gating system design form and guide positioning mechanism, side parting and pulling mechanism, stripping agencies and sub-surface , the exhaust system and the temperature regulation system.KEY WORDS:Tee, Injection mold, oriented positioning, gating system, type目录前言1第1章概论31.1 塑料模具的意义31.1.1 塑料模具成型在国民经济的地位31.1.2 塑料模具成型在塑料工业的重要性31.2 塑料模具的发展状况和趋势41.2.1 国外模具的发展状况和趋势41.2.2 国模具的发展状况和趋势5第2章成型工艺分析72.1 塑件材料分析72.1.1 塑件分析72.1.2 材料特征82.2 塑料成型工艺性能分析92.2.1 流动性92.2.2 收缩性92.2.3 吸湿性102.3 塑料成型工艺性能分析102.3.1 可行性分析102.3.2 塑件尺寸精度分析102.3.3 塑件表面质量分析 (11)2.3.4 塑件结构分析 (11)第3章注射机的选择与校核123.1 注射机的选择123.1.1 制件的体积计算123.1.2 注射机的选择 (13)3.2 注射机的校核133.2.1 最大注射量的校核133.2.2 锁模力的校核143.2.3 最大注射压力的校核143.2.4 抽芯距离的校核143.2.5开模行程的校核15第4章注射模的设计164.1 浇注系统的设计164.1.1 主流道的设计164.1.2 分流道的设计174.1.3 浇口的设计 (18)4.1.4 冷料穴设计 (18)4.2 模架的选取194.2.1 塑料注射模架结构 (19)4.2.2 标准模架的选用 (20)4.3 分型面的选择与型腔数目的确定214.3.1分型面的选择 (21)4.3.2 型腔数目的选择 (22)4.3.3 型腔的布置方式 (22)4.3.4 排气槽的设计 (23)第5章成型零件的结构设计与计算255.1 成型零件的结构设计255.1.1凹模的结构形式 (25)5.1.2凹模的结构设计 (25)5.2 成型零件工作尺寸的计算265.2.1凹模和型芯径向尺寸的计算 (26)5.3 冷却系统的设计275.3.1冷却效率对生产的影响 (27)5.3.2冷却系统的设计原则 (28)第6章推出机构与抽芯机构的设计296.1 脱模机构设计原则296.1.1 脱模力的计算 (29)6.2 侧向抽芯机构设计306.2.1 侧型芯结构设计 (30)6.2.2 脱模力 (31)6.2.3 斜导柱的结构形式 (32)6.2.4 楔紧块的设计 (32)6.2.5 合模导向机构设计 (33)6.2.6 侧滑块设计 (33)6.2.7 滑块导滑槽设计 (34)6.2.8 导向零件 (34)6.2.9 支承零部件设计 (35)6.3 装配总图35结论37辞38参考文献39外文资料翻译42前言塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，随着现代高新科学技术的飞速发展，越来越多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，促进了塑料工业的飞速发展，现在塑料产品的已经占领人们生活生产的很大市场，并已经成为我们生产生活中不可或缺的一部分，在我国的国民经济中发挥着越来越重要的作用。
管道法兰卡爪连接器结构设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)管道法兰卡爪连接器结构设计毕业论文摘要海洋油气资源开发是海洋资源开发的一个重要方面，而海底输油气管道是油气资源开发的关键设施之一，海底管道回接技术又是水下生产系统的关键所在，主要应用于水下系统海底平台间软管与硬管的连接。
国外海洋大国的海底回接技术飞速发展，而我国还没有完善的深水海底的回接施工技术体系。
课题内容源于国家863计划项目“深水海底管道水下回接技术”的一部分，主要目的是研制具有自主知识产权的管道法兰卡爪连接器。
本文介绍了国外发展比较成熟的几种连接器形式和海管回接工艺过程，对管道法兰卡爪连接器实际工作原理和回接过程进行了阐述和分析。
根据课题的实际要求提出了管道法兰卡爪连接器的整体设计方案和回接方式。
依据美标中对卡箍的设计标准进行分析计算，结合国内石油行业管件的使用标准，再结合实际海况设计要求，利用三维软件ProE设计出一套管道卡爪法兰连接机具，包括卡爪连接机构的设计和对接引导装置的设计。
关键词：海管回接技术卡箍设计卡爪连接器ABSTRACTFirst，based on research of the development status of the submarine pipeline connection technology in the worldwide，this paper focuses on several mature connection forms and means of pipeline tie-back technology from overseas as well as describes the actual work theory of vertical jaw connector,and analyses the Process of connection Based on the actual needs of the subject，the general scheme and tie-back mod of the equipment is introduced．Second,the analysis and calculation about the clamp mechanism is executed based on American standard．Based on the pipe fittings standard in domestic oil industry and the design requirements for the actual sea state，the structure design of the equipment is performed with 3D design software of ProE，which consists of mechanism design of the jaw connector and alignment device-oriented institutions．Key words：Offshore Pipeline Connection Technology；Clamp Design；Claw Connector目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1．2 课题的背景和意义 (2)1．3 国内外海底管道连接技术发展概述 (2)1．3．1 国外海底管道连接技术发展概况 (2)1．3．2 国内海底管道连接技术发展概况 (6)1．4 课题的来源及研究目的和意义 (6)1．5 设计主要研究内容 (7)第2章管道法兰卡爪连接器整体方案 (8)2．1 引言 (8)2．2 管道法兰卡爪机具设计要求及实现的功能 (8)2．2．1 卡爪机具的设计要求 (8)2．2．2 卡爪连接器实现的功能 (8)2．3 管道法兰卡爪机具回接过程分析 (9)2．3．1 管道法兰卡爪机具工作原理 (9)2．3．2 管道法兰卡爪连接器回接过程分析 (10)2.4 管道法兰卡爪机具总体方案设计 (12)2.4.1 卡爪机具的回接方案 (12)2．4．2 卡爪连接器作业过程 (13)2．5 本章小结 (14)第3章管道法兰卡爪连接器结构设计 (15)3．1 引言 (15)3．2 回接管道设计 (15)3．3 卡箍法兰设计 (17)3．4 垂直式卡爪回接机具的结构设计 (25)3．4．1 总体结构概括 (25)3．4．2 卡爪连接器设计 (27)3．4．3 对接引导装置结构设计 (29)3．5 本章小结 (30)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (32)第1章绪论1.1 引言石油是一种重要能源和优质化工原料、是关系国计民生的重要战略物资，石油工业国民经济的重要基础产业。
三通管道优化设计
３三管道设计优化
内径与主管道内径之比在０．２于０．８之间变化，三通 管壁厚在ｌＯ ｍｍ到３０ ｍｍ之间变化。存在问题是如 果壁厚太薄，则在１２ ＭＰａ的压力下结构有可能不满 足强度要求，但壁厚过厚又会使得热应力过大，接
竺空竺妻圭苎苎！要妾比兰耋影响结构璧塑竺青。 ！要望警竺纂警睾竺则，。璺詈，：：）：！兰：篓要詈此三
·１２·设计与研究
柳树２∞５年第９期总第３２卷
度值，Ｐ】上限为该许用应力强度值的１．５倍；按照 等强度准则，尽可能使结构在使用过程中各部位的 最大应力都能达到其允许值，使材料的性能得到充 分发挥，目标函数设为），，ｓｙｌ、ｓ坨的值逐步接近 其极限岛的值时，ｙ值趋近于零。
优化分析的数学模型如下： 设计变量
优化设计是一种寻找最优设计方案或者说是最 有效率方案的技术，其优化设计算法众多，现代优 化算法主要包括禁忌搜索、模拟退火、遗传算法、 神经网络和拉格朗日松弛等。本文简要介绍了 ＡＮＳＹＳ川程序的设计优化功能，包括优化过程和优 化方法，并对三通管道结构进行了优化分析。
１有限元法优化设计及力学准则
基于有限元法的结构优化是以建立合理有限元 模型和数学模型为基础的。有限元模型确定设计变 量与结构尺寸的变化规律，数学模型则包括设计变 量、约束方程和目标函数三部分。
材料的物理特性及机械性能如表１所示。
表１材料的物理特性和机械性能
温度“。ｃ
２０
５０
１００
１５０
２００
２５０ ３００
３５０
导热率Ａ／
１４．７ １５．２ １５．８ １６．７ １７．２ １８ Ｏ １８．６ １９．３
（Ｗ们一１．Ｋ。１）
热扩散率口 ４．０８ ４．０６
４．０５ ４．０７
４．１３ ４．２２ ４．３３ ４ ４４
焊接接头等径三通厚管接头
焊接接头等径三通厚管接头一、引言焊接接头是管道系统中常见的连接方式，等径三通厚管接头是其中的一种。
本文将从以下几个方面详细介绍等径三通厚管接头的相关知识。
二、等径三通厚管接头概述1. 等径三通厚管接头的定义等径三通厚管接头是一种将三根等直径的厚壁钢管连接在一起的接头，其中两根钢管呈平行状态，而第三根钢管则与前两根钢管垂直相连。
2. 等径三通厚管接头的分类按照连接方式可分为：焊接式等径三通厚管接头和螺纹式等径三通厚管接头。
按照形状可分为：T型等径三通厚管接头和Y型等径三通厚管接头。
3. 等径三通厚管接头的优点（1）结构简单，安装方便。
（2）连接牢固，密封性好。
（3）适用于高温、高压环境下使用。
4. 等径三通厚管接头的缺点（1）造价较高。
（2）易受外力冲击而产生变形或损坏。
（3）无法调节流量大小。
三、焊接式等径三通厚管接头1. 焊接式等径三通厚管接头的特点（1）连接方式：采用钢管与钢管之间的焊接方式，连接牢固。
（2）适用范围：适用于高温、高压环境下使用。
（3）安装方式：需要进行现场焊接，需要专业技术人员进行操作。
2. 焊接式等径三通厚管接头的制作工艺（1）材料准备：选择符合要求的钢管和焊材。
（2）切割加工：对钢管进行切割，使其符合要求的长度和角度。
（3）组装焊接：将切割好的钢管进行组装，并进行现场焊接。
3. 焊缝检测对于焊缝的质量检测，可以采用X射线探伤或超声波探伤等方法进行检测，确保焊缝质量符合要求。
四、螺纹式等径三通厚管接头1. 螺纹式等径三通厚管接头的特点（1）连接方式：采用螺纹连接方式，方便拆卸和维修。
（2）适用范围：适用于低温、低压环境下使用。
（3）安装方式：无需现场焊接，安装方便。
2. 螺纹式等径三通厚管接头的制作工艺（1）材料准备：选择符合要求的钢管和螺纹连接件。
（2）切割加工：对钢管进行切割，使其符合要求的长度和角度。
（3）组装螺纹连接件：将切割好的钢管与螺纹连接件进行组装，并进行拧紧。
海底管道通球卡堵原因及解决办法
35随着我国海洋石油工业的不断发展，尤其是在近几年国家在海洋环境方面的高度重视，使得海底油气管道安全高效运行变得更加有意义。
管道通球是最常见管道日常管理工作之一。
由于海底管道的复杂性，通球过程中时常发生卡堵，对海上油田和海洋环境产生严重影响。
本文通过分析常见海底管道结构特点、运行现状、常用清管器结构、典型卡堵案例等，总结了海底管道通球卡堵原因，并针对各类原因给出了预防措施和解决办法。
一、概述本文主要针对渤海海域可通球海底管道进行研究通球过程中球体卡堵的原因和解决方法。
1985年我国在渤海海域铺设了第一条海底管道，到目前渤海海域已有200余条海底管道。
除近5年内铺设的管道外，平均使用年限约为14年，大量管线处于设计寿命的后期，处于管道问题多发阶段，清管球卡堵是较常见的问题之一。
二、海管结构分析海底管道系统主要组成结构为：海底平管、膨胀弯、立管、阀门等，各部分之间常用弯管、法兰或焊接等连接。
一般管道内径一致，法兰及球阀为全通径。
1.球筒。
海上石油平台常用的管道收发球装置为：收发球阀、收发球筒。
对于收发球筒，均由球筒部分、缩径、直管段及过球指示器等组成。
球筒主要由快开盲板、放空管道（或排污管道）等组成。
PIC（Pipe Internal Cartridge）阀是一种把清管球送入管道内或从管道中取出的装置，它的构造和外形与普通全通径球阀类似。
2.三通。
管道三通开孔直径大于30%管道外径的三通应设置档条或挡板。
套管三通开孔区域轴向长度应不大于管道的外径。
管道三通无挡条或尺寸不合适易造成清管球卡堵。
相邻两个三通（开孔直径大于30%管道外径的三通）中心间距离应大于下列计算值：式中：D——管道外径；21d ，d ——两相邻三通的开孔直径。
3.阀门。
非全通径及不能全开球阀易造成卡堵。
4.立管。
渤海区域的大多数立管系统是“外部立管”，这种立管在设计上壁厚比平管段较厚。
立管与水平管连接处设置坡口，便于焊接和内径平滑过渡。
带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头的结构设计
带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头的结构设计呼吸机是一种用于治疗呼吸道疾病或者在手术过程中维持患者呼吸的医疗设备，它具有多种不同的功能和用途。
在呼吸机的管道连接设计中，为了确保患者的呼吸通畅和气体的正常流动，需要使用到多种类型的管道接头。
带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头是一种应用广泛的管道连接设计，它可以满足各种不同的呼吸机使用需求。
本文将从结构设计的角度，对带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头进行深入分析和讨论。
一、带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头的结构特点带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头是一种特殊的管道连接设计，它采用了单向活瓣的结构，并具有三通和多用途的特点。
其结构特点主要包括以下几个方面：1. 采用单向活瓣设计：带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头采用了单向活瓣的设计，这意味着气体可以在一定方向上自由流动，而在反向方向上则会被有效地阻挡。
这种设计可以保障气体的正常流动，同时避免了反流和交叉感染的风险。
2. 具有三通设计：带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头具有三个通道，分别用于连接呼吸机、氧气瓶和呼吸面罩等设备。
这种三通设计可以满足多种不同的使用需求，为医护人员提供了更多的选择和灵活性。
以上结构特点使得带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头成为一种非常重要且实用的呼吸机配件，它可以有效地提高呼吸机的治疗效果和安全性。
1. 结构强度要求：带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头需要具有足够的结构强度，能够承受呼吸机气体传输的压力和冲击，保证其在长期使用过程中不会发生泄漏或损坏。
2. 密封性要求：带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头需要具有良好的密封性能，能够确保气体的正常流动，避免气体的泄漏和混合，保障呼吸机气体传输的安全和稳定。
6. 使用寿命要求：带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头需要具有较长的使用寿命，能够承受长期的使用和频繁的清洁消毒，保持稳定的性能和可靠的品质。
2. 优化三通设计：通过优化三通的设计，提高接头的结构强度和稳定性，确保其在长期使用过程中不会发生损坏或泄漏，保障呼吸机气体传输的安全和可靠性。
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海底管道修复用三通连接器的设计海底石油管道快速修复技术是保证海水油气正常生产的一项重要课题，海底管道修复用三通连接器是海底管道修复的关键部件。
文章介绍了海底管道修复用三通连接器的结构原理和使用特点，并采用有限元分析软件模拟仿真三通连接器在使用状况下金属密封件的密封状态。
按照API标准的要求，设计出了用于海底管道修复用的三通连接器。
标签：海底管道修复三通；有限元；静水压Abstract：The rapid repair technology of submarine oil pipeline is an important subject to ensure the normal production of seawater oil and gas. The three-way connector for submarine pipeline repair is the key component of submarine pipeline repair. This paper introduces the structural principle and application characteristics of the three-way connector for the repair of submarine pipelines，and simulates the sealing state of the metal seal under the service condition of the three-way connector using the finite element analysis software. According to the requirements of API standard，a three-way connector for submarine pipeline repair is designed.Keywords：submarine pipeline repair tee；finite element；hydrostatic pressure引言近年来，全球海洋石油产量增长迅速，海洋石油将成为世界油气产量增长的源泉。
海底管道的建设维护是海洋石油开发过程中最重要的环节之一，随着服役年限的增加，海管内部会受到油气载荷、内部介质腐蚀影响，外部受到风暴、海浪、潮汐、船舶等附加载荷，以及海水腐蚀、砂流磨损等影响从而造成管道损坏。
一段管道泄漏，将产生停输、停产而造成巨大经济损失，因此促进了海管不停输修复技术的研究和技术发展。
海底管道一旦发生泄漏必须尽快完成修复，以减少损失并降低环境污染。
由于水下作业环境复杂，目前广泛应用于陆地管道修复的技术很难在水下实现，而传统焊接、法兰连接、螺紋连接等修复技术的周期长且修复质量不高，工序复杂等特点，造成很难实现管道的快速、可靠的修复。
海底管道修复三通的设计就是为了解决这一难题，海底管道修复三通对修复管道形成永久密封能力，采用标准的氟橡胶件，由外部两个液压缸驱动卡爪合拢，通过液压驱动螺栓施加预紧力实现密封，并采用阴极保护的措施防止海水对卡爪的腐蚀，可实现快速、可靠、不停输的海底管道修复技术。
1 海管修复用三通连接器的工作原理笔者所在公司开发的海管修复三通采用螺栓连接形式，不涉及焊接工艺，从而避免了水下焊接的质量风险和安全风险。
在海底管线泄漏部位，使用管道修复三通连接器即液压夹具维修，以达到封堵泄漏源修复管道泄漏目的，主要用于小漏点（如裂纹、腐蚀穿孔等）管道的临时封堵和永久性维修。
这种维修方法要求管道上待维修管段的变形应在液压夹具的精度允许范围之内。
图1是无潜水辅助的应用于深海小漏点封堵维修的海底管道修复三通连接器，采用这种修复方法方便快捷、费用低。
海底管道修复三通连接器采用特殊的锥面卡位设计，使三通的内表面与海管紧紧贴合，使修复三通紧紧的固定在海底管道的特定位置，不会发生转动和轴向移动。
海管修复三通的俯视剖面图和侧视图如图2所示。
机械三通由前后两个半瓦构成，后半瓦上配有焊颈法兰，可与球阀或夹板阀连接；后半瓦与前半瓦通过液压铰链连接在一起；安装到海底管道指定位置后，通过液压将前后瓦闭合到管道上，张力预紧器预紧轴向螺栓和径向螺栓后，即可实现海底管道修复三通与海管的紧固与密封。
在三通内部，两片半瓦内的两端分别设计了两个带齿的锥形卡瓦，当螺栓预紧后，卡瓦的内外锥齿面的牙齿咬合产生楔紧力，使卡瓦内齿牢牢抱紧海管，达到沿海管轴向和周向的固定要求。
此外，三通内部的轴向和径向上均设计有密封槽，密封槽内嵌有密封条，夹具的密封装置由配对的两瓣间的模铸弹性端面密封件与管道四周的模铸环向封隔器组成。
当前后瓦螺栓预紧后，两瓣关闭压缩端面，金属与金属直接接触，形成金属硬密封，同时防止了端面密封被挤出；通过预紧法兰两端的螺栓，夹具传递推力载荷，压缩封隔器，在管道四周形成一个高致密压力腔，密封条即可实现对三通内部进行有效的密封。
三通安装完成后，可以通过测试口测试海底管道修复三通连接器的密封性能。
三通上面装有阳极块，外表面进行涂层处理防止海水腐蚀。
海底管道修复三通的主要参数如下：规格：28英寸总长：3.4米工作温度：-18℃～121℃额定工作压力：900Lb驱动器控制压力：2000Psi工作水深：500米海底管道修复三通的主要特点：（1）特殊的锥形卡瓦设计保证，三通与海管在安装过程中牢固贴紧。
（2）固定和密封同时进行，实现快速安装。
（3）采用内部密封方式减少压力载荷。
（4）满足NACE工况要求。
2 海底管道修复三通连接器的结构设计2.1 防止翻转计算已知开孔机的重量G=80kN，开孔机重心到管道中心的距离为L=3000mm，管道外径D=710mm卡瓦齿与海管的摩擦系数为f=0.15，卡瓦与管道的正压力为N。
管道的防转摩擦力：F=2fN=0.3N （1）開孔机水平安装时是防止反倒的极限状况，根据力矩平衡原理：F=GL （2）由（1）和（2）式求得：N=2253520N为了防止管道转动，卡瓦对管道的压力最小为N，同时压力也不能过大，会压溃海管。
2.2 前后瓦连接螺栓的计算前后两瓣瓦是通过16个螺栓连接起来，阀腔对前后瓦分开的压力为R，面积A=1.2m2在试验压力下阀腔压力W=22.5MPaB=WA=27000000N （3）弯矩对前后轴向拉力T，螺栓到海管中心的距离C=600mmT==400000N （4）每个螺栓承受的力Q，螺栓数量n=16Q==1737.5kN （5）按照API 17D要求，选用B7螺栓，许用应力？滓=430MPa，螺栓直径dd==71.7mm （6）取3″-8UN螺栓。
2.3 卡瓦受力的计算半卡瓦的受力分析如图3所示，图中R为上半卡瓦与端面法兰的正压力，P 为需要施加在此半卡瓦上的轴向力，？琢=20°为卡瓦外锥角，N为管道对卡瓦的反力（即三通卡瓦对海管的正压力）由X轴方向和Y轴方向建立平衡方程求得：R==1268317N （7）P=+R（fcos？琢+sin？琢）=781578N （8）2.4 端面法兰螺栓力的计算海底管道修复三通连接器两端半卡瓦与前后两半瓦采用螺栓连接，使卡瓦产生轴向力推动法兰，从而使半卡瓦锥面上产生楔紧力，使卡瓦内表面与主管道表面咬合，同时挤压密封圈，同时实现海管与三通的固定和密封。
端面半片法兰与半卡瓦采用10个螺栓连接，在试验压力W=22.5MPa下产生的轴向力HH=WD2=8903666N （9）每个螺栓上承受的力qq==523341N （10）按照API 17D要求，选用B7螺栓，许用应力？滓=430MPa，螺栓直径dd==39.4mm （11）取2″-8UN螺栓。
3 海底管道修复三通连接器主要零件的有限元分析3.1 本体的静水压计算阀体的工作载荷为15Mpa，按照API 6A本体试验条件[5]，试验压力为22.5MPa。
阀体材料选用ANSI 8630M，屈服强度为552MPa，抗拉强度为690MPa，用有限元进行分析计算，采用2阶的四面体单元，本体为对称结构，因此取本体的一段进行划分网格，并在局部区域进行了网格细分，单元数为78489，节点数为117624，自由度为342996，见图4。
按照API 6A变形能理论，SE≤SYSE-V on Mises理论方法计算的在压力容器壁内最高应力处的最大许用应力当量；SY-材料规定的最小屈服强度。
软件分析计算的V on Mises应力如图5所示，最大V on Mises应力为117.2MPa，小于材料的屈服强度552MPa，阀腔中心红色区域为局部结构不连续区域，产生了应力集中，本体应力强度满足要求。
3.2 卡瓦与端面法兰的计算卡瓦是海底管道修复三通连接器的重要部件，它由固定管道和密封管道的双重作用。
设计卡瓦时，应正确确定各部分尺寸，保证卡瓦有足够的轴向力和有效行程，确保管道固定和密封同时完成。
卡瓦选用ANSI 8620，屈服强度为360MPa，抗拉强度为690MPa，卡瓦内齿采用渗氮工艺，加强硬度，用有限元进行分析计算，采用2阶的四面体单元，并在局部区域进行了网格细分，单元数为94533，节点数为140133，自由度为352996，见图6。
软件分析计算的V on Mises应力如图7所示，最大V on Mises应力为665MPa，为卡瓦的变形槽根部，此处为应力集中区，小于材料的抗拉强度690MPa。
卡瓦应力满足API 6A设计要求。
4 试验结合API 17D、API 6A和API 6H，海底管道修复三通连接器的测试需要通过以下试验来验证其符合使用要求：（1）性能验证试验海底管道修复三通连接器以及气驱动器必须完成下列测试同时还需要进行，静水压试验、气密封试验、驱动器壳体试验、驱动器密封试验、驱动器操作功能性试验。
（2）出厂试验出厂试验需要检测的项目有目视检验、尺寸检验、无损检验、本体静水压试验、气密封试验。
（3）整体集成试验在完成性能试验和出厂试验后，需要将管道和连接器进行连接，模拟水下海流工况以及介质载荷工况进行振动试验。
完成振动试验后进行一次气体密封测试。
5 结束语针对海底管道的使用工况的要求，设计了28寸900磅级海底管道修复三通连接器，通过本体和卡瓦的理论计算、有限元分析，设计的水下海底管道修复用三通连接器满足API标准的相关强度要求。
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