半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统的生产技术

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海洋油井平台概述

海洋油井平台概述

各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备,它的种类繁多包罗万象,但归纳起来大体可以分为四类:1.海洋石油钻井平台;2.海洋石油采油平台;3.水上钻井机械设备;4.水下钻井机械设备。

本文主要介绍前两类,即:海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。

主要分为移动式平台和固定式平台两大类。

其中按结构又可分为:(1)移动式平台:坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台(SEMI)、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统(FPSO)、筒状平台(SPAR)。

(2)固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。

移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳,适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。

坐底式平台有两个船体,上船体又叫工作甲板,安置生活舱室和设备,通过尾郡开口借助悬臂结构钻井;下部是沉垫,其主要功能是压载以及海底支撑作用,用作钻井的基础。

两个船体间由支撑结构相连。

这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水,使其着底。

因此从稳性和结构方面看,作业水深不但有限,而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。

所以这种平台发展缓慢。

然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域,潮差大而海底坡度小,对于开发这类浅海区域的石油资源,坐底式平台仍有较大的发展前途。

目前已有几座坐底式平台用于极区,它可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移至另一井位。

自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样,具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。

虽然有些设计能使其在海深500英尺(152米)的海域工作,但通常用于海深400英尺(122米)的地方,适合于近海。

其移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到目的地。

到达钻井目的地后,工作时桩腿下放插入海底,平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。

新型深水干树半潜平台选型及总体性能分析研究

新型深水干树半潜平台选型及总体性能分析研究

关 键 词 :干树半潜平台;主尺度选型;稳性;垂荡控制;整体运动性能;系泊设计
0 引 言
半潜 式 平 台作 为 典型 的深水浮 式平 台之一 , 已有 4 0多年 的发 展历程 ,其在全球 的总数量 仅次 于 F P S O,而且 已经 从最初 的第一代 发 展到 了现在 的第 六代 ,最大 作业水 深可达 3 6 5 8 m,最 大钻探 深度 可达 1 5 2 4 0 m。世 界深 水半 潜式 平 台主 要工 作海域 有 :墨西 哥湾 、巴西 、北海 、西非 、澳 大利亚 等地 ;
海 油气 商业 开采 提 供新 的参 考 。图 1 为新 型 深水干 树 半潜平 台。
图1 新型深水干树半潜平 台
1 新 型 干 树 半 潜 平 台创 新 点
普通 半潜 式 平 台虽有 很 多显 著优 点 ,但 也有 明显 不足 ,即 :垂 向运动往 往 比较大 ,这是造 成干 采 油树 系 统不 能在 普通 半潜 式平 台上 应用 的原 因之一 。因此 ,减 小平 台的垂 向运 动是 半潜 式平 台设计 中
新 型 深 水 干树 半潜 平 台选型 及 总 体 性 能
分 析研 究
罗 勇,高 巍 ,申 辉 ,齐 晓亮 ,朱为全,张益公 ,王铭 飞
( 北京高泰深海技术有限公 司,北 京 1 0 0 0 l 1 )
摘 要 论文提 出一种新型 的干树半潜浮 式生产平 台概念 。其创新 点是把平 台的立柱 和甲板分 开,从 而使平 台
此 维修 方便 ,易于 管理 ,还 省去 了将 海底 采油 树 回接 到平 台上 体 的设备硬 件 费用 。
目前 ,深水广 为使 用 的、采用干 树 形式 的深水 浮式 平台主 要有 T L P 、S P AR。在 水深 超过 1 5 0 0 m 后 ,由于 T L P平 台筋腱 的造 价急 剧上 升而 导致整 体造价 不经 济 ;S p a r平 台 由于整体 型深 较长 ,船体 ( h u l 1 )部 分安 装 时必须采 取横 向拖 航 、扶 正等步 骤 ,上部 组块 的安 装则 必须在 海 上吊装 ( 或 者浮托 安 装 ),整个 平 台的安装 周 期较长 ,且存 在一 定风 险 l 】  ̄ 2 J 。 综 合考 虑 以上因 素 ,现采 用新 型深水干 式井技术 的半潜 式 生产平 台不仅 具有 干树 井 口的优 点 , 而

半潜式起重拆解平台非下潜状态下吊机试验的可行性研究

半潜式起重拆解平台非下潜状态下吊机试验的可行性研究

半潜式起重拆解平台非下潜状态下吊机试验的可行性研究作者:颜长青,冯光建,陈伶翔,洪昌盛来源:《中国修船》 2020年第3期颜长青,冯光建,陈伶翔,洪昌盛(招商局重工(江苏)有限公司,江苏海门226116)摘要:文章以配置2 200 t吊机的半潜式起重拆解平台为例,探讨半潜式起重拆解平台在非下潜状态下吊机试验的可行性,研究吊机在超载试验和旋转试验时平台稳性,并对计算结果进行分析,确定非下潜状态下吊机试验的安全性和可行性。

关键词:半潜式起重拆解平台;非下潜;吊机试验中图分类号:P75;U672文献标志码:Adoi:10.13352/j.issn.1001-8328.2020.03.011Abstract:Taking the semi submersible crane disassembly platform with 2 200 t crane as an example, this paper discusses the feasibility of the semi submersible crane dismantling platform in the non submersible state, studies the platform stability of the crane during the overload test and the rotation test, and analyzes the calculation results to determine the safety and feasibility of the crane test under the non-submersible state.Key words:semi submersible lifting dismantling platform; non submersible;crane test基金项目:2017年工信部高技术船舶科研项目——半潜式起重拆解平台开发(MC-201710-H01)作者简介:颜长青(1977 ),男,广东深圳人,工程师,大学本科,主要从事海工项目管理工作。

某大型半潜式自航工程船压载水系统设计

某大型半潜式自航工程船压载水系统设计
某大型半潜式 自 航工程船 压载水系统设计
ห้องสมุดไป่ตู้李 志垒
王延 长
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某 大 型 半 潜 式 自航 工 程 船 压 载 水 系统 设计
李志垒 王延 长
( 海洋石油工程股份有限公司 天津 3 0 0 4 6 1 )
摘 要: 为安全可靠实现半潜功能 , 根据某半潜式 自 航工程船压载舱 多的特点, 压栽 系统 采用空气压载 系统与泵压载 系统相结合进行设计 。试航 结果显示: 压载水 系统的设计能够安
的海洋工程船及石油开采平 台成为人们开发海洋资 源 的重 要工 具 … 。
作为海洋工程船 的一种 , 具有海洋石油和天然 气勘探 、 开采工程装备等海 上运输 和安装功能 的大
型半潜式 自航工程船得到越来越多 的应用。与传统 的运输船舶相比, 半潜式工程船压载水系统更为复
过压缩空气管进入压载舱 , 利用压缩空气的压力将
水排出压载舱 ; 在压载工况 , 利用空压机抽出空气管 内的空气以加快压载速度 。 2 空气压载系统
杂, 必须对其压载系统进行详细设计和计算分析 , 以 确保该船半潜作业时的船舶稳性。本文 以某大型半
潜式 自 航工程船为例 , 对其压载水 系统 的设计理念 2 . 1 工作原理 和特点进行详细阐述。 空气压载系统工作原理为: 压载时 , 打开压缩空
统和传统的泵压载系统。泵压载系统分成尾部泵压 载系统和首部泵压载系统 2 个独立的系统 。所有主 甲板以上的压载舱接人泵压载系统。其他压载舱 同 空气压载/ 排载系统相连。在排载工况 , 压缩空气通
明碳氢化合物储量就超过 9 0 0亿桶石油 、 2 0 0 0万亿 立方英尺天然气及 4 0 0亿桶液化天然气 。各种用途

海上钻井平台各系统简介

海上钻井平台各系统简介

钻井平台各系统简介不知道从什么时候起,石油的价格节节攀升。

能源越来越紧张的今天,很多国家把目光从陆地转向了海洋。

自从世界上第一个海洋钻井平台制造出来以后,海洋工程有了长足的发展。

在几十米甚至上3~4000米深的海底钻一口井并不是一件容易的事,因为在海上环境的复杂多变以及恶劣。

经常要承受巨浪和暴风的袭击。

而钻井又要保持一个相对稳定的作业环境。

才能把一根根长长的钻杆钻进海底。

钻井平台从近海到深海,主要可以分为座底式,自升式,半潜式、钻井船等。

座底式是指,平台的结构直接座在海床上,几乎和陆上钻井没多大区别。

所以它们的可钻探深度很有限。

只能在几十米的水深的浅海区域作业。

自升式,又叫jack-up。

顾名思义,这种平台可以象千斤顶一样可以升降它的高度。

它典型的特征就式3-4条腿。

高高的绗架结构。

上面安装又齿条。

平台本体安装有齿轮。

它们一起啮合,传动。

在到达钻井区域的时候,腿就慢慢的伸到海床上。

平台就靠这几条腿站在海里了。

因为考虑到拖航的稳性,腿不能太长。

所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。

半潜式,最新的已经到了第6代了。

这种平台综合了钻井船和坐底式驳船的优点,是漂浮在海面上的。

这样的话,它们就可以在更深的水域工作了;船体灌放水,可以调节吃水深度,保持船体稳定。

塔的下部是相当容积的浮筒,上面是若干个中空的立柱,支撑着上部平台平台上面是全部的钻井装备和必要的生活设施。

整个平台靠浮筒浮在水面。

它们带有2~3级动态定位系统,海底声纳定位系统,卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。

它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。

钻井船,钻井船是设有钻井设备,能在水面上钻井和移位的船,也属于移动式(船式)钻井装置。

较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的,现在已有专为钻井设计的专用船。

目前,已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。

钻井船在钻井装置中机动性最好,但钻井性能却比较差。

钻井船与半潜式钻井平台一样,钻井时浮在水面。

深水半潜式钻井平台中控系统集成技术

深水半潜式钻井平台中控系统集成技术

深水半潜式钻井平台中控系统集成技术王珏;冯玮;陈力生;李迅科;粟京【摘要】介绍深水半潜式钻井平台中控系统的组成,包括动力定位控制系统、全船监测报警系统及安全系统三部分.三大类分系统独立设计,各分系统又可细分为若干子系统,通过网络实现数据交换.阐述分析中控系统整体网络架构及三大类分系统的作用原理,并归纳总结各子系统及其相关设备的监测控制功能.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(036)005【总页数】6页(P101-105,109)【关键词】深水半潜式钻井平台;中控系统;动力定位控制系统;全船监测报警系统;安全系统【作者】王珏;冯玮;陈力生;李迅科;粟京【作者单位】中海油研究总院,北京100027;中海油研究总院,北京100027;中海油研究总院,北京100027;中海油研究总院,北京100027;中海油研究总院,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TE967作为海洋油气资源开发的主力装备之一,深水半潜式钻井平台已发展到第6代。

与之前的几代相比,作业水深越来越深,常规的锚泊定位已不能满足钻井工况的定位要求,动力定位被越来越广泛地使用;电站的功率大幅度提升,常规的平台电气系统解决方案已不能适应要求;钻井自动化程度越来越高,监控及安全系统的重要性愈加突出。

由于目前常用的船舶工程的监测控制系统难以适应当今深水半潜式钻井平台的控制需要,因此有必要对深水半潜式钻井平台的综合中央控制系统集成技术开展专门研究。

深水半潜式钻井平台中控系统是一套模块化的分布式集成中央控制系统,用于集中监视深水半潜式钻井平台航行、定位、钻井、完井等各系统运行状态。

该系统的数字化及智能化控制网络可以提高深水半潜式钻井平台运行自动化水平、安全性和生存能力。

本文旨在研究深水半潜式钻井平台控制系统的集成技术,为掌握深水半潜式钻井中控系统关键设计技术奠定一定基础。

深水半潜式钻井平台中央控制系统 (Integrated Control System,ICS)主要由动力定位控制系统、全船监测报警系统及安全系统三大类分系统组成。

浮式海洋平台-半潜式平台

浮式海洋平台-半潜式平台
自重比。 通常大多数海上工程用钢的屈服强度(R)为250-350Mpa,目 前,高强度钢( R=700MPa )已用作平台的重要结构,甚至使用 R=827Mpa的钢材,这些钢材不仅强度高,而且韧性好,可焊性好。。
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
技术特点
适应更恶劣海域
半潜式平台仅少数立柱暴露在波浪环境中,抗风暴能力强,稳
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
未来研究热点
高效钻井作业系统
如何配置多井口作业系统、钻杆处理系统、动力锚道等,以提
高工作效率,是研制半潜式钻井平台的关键。
升沉补偿系统
在深海钻井作业过程中为了保持钻头恒定接触井底,必须设法 补偿平台由于风浪作用而产生的升沉落差,早期的方法是使用伸 缩钻杆,目前主要采用天车补偿、游车补偿以及绞车补偿等方法。
1966年Sedco135 半潜式平台为12 根立柱,为Friede&Goldman 公
司设计; 这个时期的平台结构布局大多不合理,设备自动化程度低。
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
发展阶段
第二代半潜式钻井平台:
20 世 纪 70 年 代 , 出 现 了 以 Bulford Dolphin, Ocean Baroness, Noble Therald Martin等为代表的第2代半潜式钻井 平 台 , 这 类 平 台 作 业 水 深 180 ~ 600 m , 钻 深 能 力 以 6096m(20000英尺) 和7620m(25000 英尺)两种为主,采用锚 泊定位,设备操作自动化程度不高。
建造过程(在陆地上建造)
甲板建造
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理

半潜式钻井平台简介

半潜式钻井平台简介
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
在设定的作业环境条件下具有优良的运动性 能:纵横摇小于±2度、垂荡小于±1米、飘 移小于1/20水深 生存能力强:具有很强的抗风浪能力,能抵 御百年一遇的恶劣海况 在深远海作业:拥有巨大的可变载荷和作业 面积 多用途:钻井平台(钻井、固井、测井、修 井 试油) 生产平台等 井、试油)、生产平台等 作业水深范围广:从几百米到3千米以上
招商重工海洋工程技术研讨会
深水半潜式钻井平台介绍
中国船舶工业集团公司第七O八研究所 2009年10月29日
主要内容
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势 二 国外深水半潜式钻井平台主要特点简介 二、国外深水半潜式钻井平台主要特点简介 三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置 四、深水半潜式钻井平台主要设计关注点 五、结束语
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
隔水管存放方式:立放+平放或平放
10000ft作业水深的平台,常用作业水深多为7500ft 平放区域可与套管区域公用 综合考虑效率与面积,取7500ft立放+2500ft平放较佳。
机舱布置: 机舱布置
GVA 7500 M 为DP3,4机舱分散布置,2机舱位于甲板尾部,2 机舱位于甲板井口区前部,提高了安全性。F&G ExD为DP2+,2 机舱,位于甲板尾部。
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
深海钻井平台面临的技术难题和挑战
台风、 飓风等 带来平 台损坏
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
深海钻井平台面临的技术难题和挑战
水深 台风 海浪 火灾 碰撞
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本技术公开了一种半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,包括在半潜式平台设置有的压载舱和连接于压载舱的补偿舱;压载舱的输入口设置有阀门;吊机驾驶室内设置有压载水遥控板,压载水遥控板连接于PLC控制箱;PLC控制箱连接于阀门以及液位传感器;压载水遥控板上设置有控制阀门开关的按钮以及显示阀门开关的指示灯;操作时,压载控制员根据吊机所调运重物的重量向补偿舱内注入不轻于重物重量的水,吊机的驾驶员根据重物调起调出情况通过压载水遥控板控制阀门;本技术可实现吊机吊运压载水平衡补偿系统的便捷与安全操控。

权利要求书1.一种半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,其特征在于,包括在半潜式平台的四个角均设置有的压载舱,以及通过管道连接于所述压载舱的补偿舱;所述压载舱的输入口设置有阀门;所述压载舱和所述补偿舱内均设置有液位传感器;放置于所述半潜式平台上的吊机的驾驶室内设置有压载水遥控板,所述压载水遥控板通过控制电缆连接于PLC控制箱;所述PLC控制箱连接于所述阀门以及所述液位传感器;所述压载水遥控板上设置有控制所述阀门开关的按钮以及显示所述阀门开关的指示灯;所述PLC控制箱包括PLC处理器,以及均连接于所述PLC处理器的模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块以及串行通讯模块;所述模拟量输入模块连接于所述液位传感器,所述数字量输入模块分别连接所述阀门以及所述压载水遥控板;所述数字量输出模块连接于所述阀门;所述串行通讯模块连接于一个触摸屏电脑;所述控制系统的控制方法如下:S1:压载控制员通过所述触摸屏电脑切断所述压载水遥控板对于所述阀门的控制;S2:压载控制员通过所述触摸屏电脑关闭所述阀门,向补偿舱内注入不轻于所述重物重量的水;S3:压载控制员通过所述触摸屏电脑将所述阀门的控制权转移至所述压载水遥控板;S4:若处于半潜式平台的吊机从外界平台调入重物,则所述吊机的驾驶员在调起重物的同时通过所述压载水遥控板打开最远离所述吊机的所述压载舱的所述阀门;若处于半潜式平台的吊机从所述半潜式平台调出重物于外界平台,则所述吊机的驾驶员在放下重物于外界平台的同时通过所述压载水遥控板打开最接近所述吊机的所述压载舱的所述阀门。

2.根据权利要求1所述半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,其特征在于,所述压载水遥控板通过控制电缆连接于吊机滑环接线箱,所述吊机滑环接线箱通过控制电缆连接于所述PLC控制箱。

3.根据权利要求1所述半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,其特征在于,所述压载水遥控板和所述PLC控制箱内均设置有可控制所有所述阀门关闭的应急关阀。

4.根据权利要求1所述半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,所述补偿舱的高度高于所述压载舱。

5.根据权利要求1所述半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,S4中,将所述吊机设置于其中一个压载舱的放置处。

技术说明书半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统技术领域本技术涉及半潜式平台,更具体地说,涉及一种半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统。

背景技术由于半潜式平台漂浮于海面,当半潜式平台设有的吊机在调运重物时,若将外界平台的重物调入,则在吊起外界平台重物的瞬间,吊机对于平台施加的力会瞬间增大,从而平台在吊机侧容易下倾;同理,当吊机将平台内重物调出时,吊机对平台施加的力减少,从而平台在吊机侧容易上倾。

因此需要设置压载舱来通过注水的方式补偿吊机所受力的变化,注水通过阀门的开关控制,而该开关的控制往往都是通过处于中控室内的压载控制员,而非吊机处工作人员控制;又因为受平台布局和结构影响导致的,通常中控室内压载控制员无法直接观察到吊机工作状态,因此只能通过平台甲板上的吊运辅助人员使用对讲机通知中控室内压载控制员吊机起吊、转运、释放等状态,然后压载控制员再执行打开阀门,释放立柱补偿舱内压载水的操作,这一过程中压载控制员完全是根据对讲机的指令进行“盲操”。

由于对讲机可能存在信号干扰,通话质量不佳的情况,即使通话质量正常,吊运辅助人员与压载控制人员之间的指令传递、操控执行也或多或少存在延迟情况,导致压载控制员无法准确掌控压载水释放时机。

吊机吊运压载水平衡补偿系统是关系到平台安全的特殊压载系统,如果立柱补偿舱内压载水提前释放或者滞后释放都会导致平台倾斜过大,会危及平台人员和设备安全。

技术内容本技术要解决的技术问题是提供一种半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,操作人员可以在吊机驾驶室内根据现场吊运情况择机打开阀门释放立柱补偿舱内压载水,并且同时监视该系统阀门状态和相关报警,以实现吊机吊运压载水平衡补偿系统的安全操控。

为了达到上述目的,本技术采取以下技术方案:一种半潜式平台吊运压载水平衡补偿控制系统,包括在半潜式平台的四个角均设置有的压载舱,以及通过管道连接于压载舱的补偿舱;压载舱的输入口设置有阀门(技术内容中说到阀门都是压载舱输入口的阀门);压载舱和补偿舱内均设置有液位传感器;放置于半潜式平台上的吊机的驾驶室内设置有压载水遥控板,压载水遥控板通过控制电缆连接于PLC控制箱;PLC控制箱连接于阀门以及液位传感器;压载水遥控板上设置有控制阀门开关的按钮以及显示阀门开关的指示灯;PLC控制箱包括PLC处理器,以及均连接于PLC处理器的模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块以及串行通讯模块;模拟量输入模块连接于液位传感器,数字量输入模块分别连接阀门以及压载水遥控板;数字量输出模块连接于阀门;串行通讯模块连接于一个触摸屏电脑;控制系统的控制方法如下:S1:压载控制员通过触摸屏电脑切断压载水遥控板对于阀门的控制;S2:压载控制员通过触摸屏电脑关闭阀门,向补偿舱内注入不轻于重物重量的水;S3:压载控制员通过触摸屏电脑将阀门的控制权转移至压载水遥控板;S4:若处于半潜式平台的吊机从外界平台调入重物,则吊机的驾驶员在调起重物的同时通过压载水遥控板打开最远离吊机的压载舱的阀门;若处于半潜式平台的吊机从半潜式平台调出重物于外界平台,则吊机的驾驶员在放下重物于外界平台的同时通过压载水遥控板打开最接近吊机的压载舱的阀门。

优选的,压载水遥控板通过控制电缆连接于吊机滑环接线箱,吊机滑环接线箱通过控制电缆连接于PLC控制箱。

优选的,压载水遥控板和PLC控制箱内均设置有可控制所有阀门关闭的应急关阀。

优选的,补偿舱的高度高于压载舱。

优选的,将吊机设置于其中一个压载舱的放置处。

本技术的优点在于:1.在吊机驾驶室内设置压载水遥控板,该遥控板可以显示压载系统准备状态、阀门开闭状态和系统正常或故障,并且可以打开/关闭指定阀门,在紧急情况下可以一键关闭吊机吊运压载水平衡补偿系统的所有阀门。

当压载系统准备完毕后,吊机驾驶员可以直接掌握现场吊运情况,自行择机打开指定阀门,释放立柱补偿舱内压载水,以实现补偿由于吊机吊运重物的迁移,力矩的突然变化导致平台发生的位移和倾斜的作用,使平台快速恢复平浮。

2.在中控室内设置带有触摸屏的吊机吊运压载水平衡补偿系统专用PLC控制箱,该PLC控制箱与综合自动化系统、液位遥测系统和阀门遥控系统都有接口,当压载控制人员在综合自动化系统中完成压载系统调载准备后,该PLC控制箱作为吊机吊运压载水平衡补偿控制系统主站,压载水控制人员使用触摸屏观测相关补偿舱和压载舱液位、设定阀门控制功能、转移控制权限,与吊机驾驶室内压载水遥控板直接联系。

如果压载水平衡补偿过程中出现异常,压载控制员也可以回收压载系统控制权,一键关闭吊机吊运压载水平衡补偿系统的所有阀门。

此外,PLC控制箱采用冗余电源和冗余CPU,安全可靠。

3.吊机吊运压载水平衡补偿控制系统是涉及到半潜式平台安全的关键系统,除了压载水遥控板、PLC控制箱等硬件配置,正确完整的操控方法是该控制系统的重要组成部分。

本技术在系统硬件组成的基础上,提出了相应操控方法,形成了一套完整的半潜式平台吊机吊运压载水平衡补偿控制系统技术方案。

附图说明图1是本技术系统中半潜式平台压载舱布置图;图2是本技术系统中控制部分的连接示意图;图3是本技术系统中压载水遥控板的面板示意图;图4是本技术系统中PLC控制箱的面板示意图;图5是本技术系统中PLC控制箱的内部结构示意图;图6是本技术系统使用方法的在第一阶段的示意图;图7是本技术系统使用方法在第二阶段连接图6底部A步骤的后续步骤示意图;图8是本技术系统使用方法在第二阶段连接图6底部B步骤的后续步骤示意图。

图中,1、触摸屏电脑,2、空气开关,3、电源模块,4、PLC处理器,5、模拟量输入模块,6、数字量输入模块,7、数字量输出模块,8、串行通讯模块,9、接线端子。

具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作描述。

如图1所示,半潜式平台立柱内设置压载水补偿舱,浮体两端设置压载舱,每个舱内配置液位传感器,艏部立柱的补偿舱通过管路连接至艉部浮体的压载舱,而艉部立柱的补偿舱通过管路连接至艏部浮体的压载舱,管路上分别设置控制压载水流动方向的阀门。

利用半潜式平台艏艉立柱补偿舱与浮体两段压载舱的高度差及水平距离,通过管路的连通及阀门的遥控控制,实现立柱补偿舱的压载水通过重力释放到浮体两端压载舱,以达到快速补偿由于吊机吊运重物的迁移,力矩的突然变化导致平台发生的位移和倾斜的作用,使平台快速恢复平浮。

如图2所示,半潜式平台吊机吊运压载水平衡补偿控制系统由压载水遥控板、24对线芯截面积1mm2控制电缆、吊机滑环接线箱、PLC控制箱、触摸屏电脑1组成。

压载水遥控板安装在吊机驾驶室内,通过控制电缆与吊机滑环接线箱连接,吊机滑环接线箱属于吊机配套设备,通常位于吊机基座内,其通过控制电缆与PLC控制箱连接,以实现压载水遥控板与位于中控室的PLC控制箱之间的控制信号传递。

压载水遥控板可以显示压载系统准备状态、阀门开闭状态和系统故障,并且可以打开/关闭指定阀门,在紧急情况下可以一键关闭吊机吊运压载水平衡补偿系统的所有阀门。

当压载系统准备完毕后,吊机驾驶员可以直接掌握现场吊运情况,自行择机使用压载水遥控板打开指定阀门,释放立柱补偿舱内压载水。

PLC控制箱与综合自动化系统、液位遥测系统和阀门遥控系统都有接口,可以获取压载系统状态、压载舱液位值、阀门开闭状态等信息,也可以将阀门开闭命令发送到阀门遥控系统,最终实现压载水遥控板对阀门的开闭功能。

触摸屏电脑1安装在PLC控制箱门板上,在吊机吊运压载水平衡补偿控制系统运行时,供压载控制员对整个压载系统的监控,以及与吊机驾驶室内压载水遥控板的控制联络。

如图3所示,吊机驾驶室内压载水遥控板由压载系统准备指示灯(绿色)、阀门开/闭控制开关、试灯按钮、故障指示灯(黄色)、应急关阀按钮(红色,带保护罩)、压载阀门开闭位置指示灯、压载系统正常指示灯(绿色)以及位于内部的接线端子(未画出)组成。

当压载系统已准备好,可以进行压载水平衡补偿操作时,PLC控制箱将相关阀门控制权限转交给压载水遥控板,压载系统准备指示灯点亮。

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