自升式海洋钻井平台锁紧装置液压系统的设计与分析

发布时间：2020-04-06 10:14

【摘要】：在用于海洋石油开发的各种钻井平台及其他类别平台中,自升式海洋钻井平台适用于浅海区域,在国内外的海洋钻井开发中尤其是近海海洋石油开发中发挥了极大的作用。随着陆地石油资源的日趋减少和石油需求的增加,丰富的海洋石油资源成了日后发展的主要目标,因此海洋钻井平台的建造和发展则随着海洋油气勘探开发的发展成为必然趋势。自升式钻井平台锁紧装置可保护升降系统,提高平台的使用安全及作业能力,是平台的重要组成部分。对于自升式平台中的锁紧装置来说,国外技术发展已经很成熟。近年来,为满足我国海洋工程装备国产化的需要,开发具有自主知识产权的锁紧装置刻不容缓。锁紧装置主要由液压装置和复位装置组成,而液压系统则是锁紧装置的动力元件与执行装置,因此液压系统的原理设计、与设备结构的相容度决定了锁紧装置的使用效率与性能,与设备结构是否相匹配的则是液压系统设计的主要问题。本文首先介绍了自升式海洋钻井平台锁紧装置的构成,然后根据平台设计、使用工作环境条件,以及拖航风速和拖航条件等系统性能的要求,设计完成了锁紧装置的液压系统及电控装置,对作为驱动装置的液压系统进行设计并作出原理图,并对其原理和功能进行了总体说明。锁紧装置液压系统的设计主要采用泵和阀控制,同步回路和顺序动作回路来分别实现液压缸的同步运动以及顺序动作。此外,本文对锁紧装置的电控装置进行了设计,锁紧装置通过电控装置控制液压泵站为桩腿锁紧单元提供动力,通过液压阀台控制马达带动螺杆装置,从而控制锁紧齿块进行锁紧松开动作。文中详细描述了电控装置的使用流程与注意事项。最后,对TZ400-1钻井平台中锁紧装置的实际测试使用,充分验证了液压系统及其电气控制系统的使用状况和性能,对在测试中出现的各种问题进行了统计和实际解决,在测试中发现液压系统及电气控制系统的设计均比较完善,对主要涉及的安全压力保护、系统使用可靠性、稳定性等均进行实际使用的验证,也为以后新的平台锁紧系统设计积累了经验和基础。同时经历了此次从设计到使用的全程参与,也对液压系统中的一些元件国产化提供了事实基础,经过事实验证后,此次液压系统中使用的部分液压阀国产液压阀完全可以替代,使用效果一样且可靠。
【图文】：

锁紧装置

自升式海洋钻井平台锁紧装置液压系统的设计与分析锁紧装置及设计工况要求.1 锁紧装置的基本组成锁紧装置主要有液压系统和机械部分组成[36]。液压系统是锁紧装置的动力单元，主要包括液压泵站和操作阀组；机械部分是锁紧装置的执行机构，主要为：螺杆驱动装置（含液压马达）、液压缸、紧齿条、上楔块和下楔块。如图 2.1 所示为锁紧装置的机构组成。

布置图,桩腿,布置图

图 2.2 桩腿布置图Fig. 2.2 Pile leg layout图 2.3 桩腿舷管布置图Fig. 2.3 Pipe layout of pile leg
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE951

【参考文献】