Design studie af Hardpipe Jumper og Hub Clamp Connection
Oversat titel
Design Studie of Hardpipe Jumper and Hub Clamp Connection
Forfatter
Andersen, Dennis Leth
Semester
7. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2014
Afleveret
2014-01-06
Antal sider
87
Abstract
Dette projekt undersøger, om en stiv rørforbindelse (hardpipe-jumper) kan erstatte den nuværende fleksible stålslange på boreplatformen Mærsk Inspire. Med data fra Rambøll og Vector blev der opbygget en fuld 3D-model af rørsystemet og en Hub Clamp Connection (en boltet klemforbindelse). Modellen dannede grundlag for en FE-analyse (Finite Element), en computersimulering der beregner deformationer og spændinger. Under drift og shutdown opstår der store påtvungne bevægelser på grund af termisk udvidelse i riseren (det lodrette rør). Analysen omfattede systemets fleksibilitet og de snitkræfter, som virker omkring Hub Clamp-forbindelsen. Undersøgelsen viser, at jumperens stivhed i høj grad afhænger af materialets E-modul og rørets vægtykkelse. En detaljeret delmodel af Hub Clamp-forbindelsen, som inkluderede friktion i samlingen, gjorde det muligt at analysere boltforspændingen i clampen. Med de beregnede snitkræfter blev spændingerne vurderet efter ASME B31.3 for både primære og sekundære spændinger. For at vurdere levetiden blev spændingsvidder i udvalgte punkter analyseret. Resultaterne indikerer, at en hardpipe-jumper kan anvendes som løsning i stedet for den nuværende fleksible stålslange.
This project examines whether a rigid pipe connection (a hardpipe jumper) can replace the current flexible steel hose on the Maersk Inspire drilling rig. Using data from Rambøll and Vector, we built a full 3D model of the piping and a Hub Clamp Connection (a bolted clamp joint). This provided the basis for a finite element (FE) analysis, a computer simulation that predicts deformations and stresses. During operation and shutdown, large imposed movements occur due to thermal expansion in the riser (the vertical pipe). The analysis covered system flexibility and the sectional forces acting near the Hub Clamp connection. The jumper’s stiffness is strongly influenced by the material’s elastic modulus (E-modulus) and the pipe wall thickness. A detailed submodel of the Hub Clamp that included friction in the joint allowed us to assess the required bolt pretension in the clamp. Using the calculated sectional forces, stresses were evaluated according to ASME B31.3 for both primary and secondary stresses. To estimate service life, stress ranges at selected points were assessed. The results indicate that a hardpipe jumper is a feasible replacement for the current flexible steel hose.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord