深水自升式钻井平台升降控制系统设计
自升式钻井平台系泊系统优化分析
缆绳截面
最大破
直径/ mm 断力 / N 1.76 E6
102
3 ．环境荷载 环境条件按照某港口百年一遇工况选取。风、浪、流方向 一致，码头岸壁-4 5 度方向入射。荷载相关参数如表 3 所示。 表3
风速 / m/ s 1.8 波高/ m 1.6
环境条件
波周期/ s 6.3 流速/ m/ s 1.3 9
图 11 2m平台码头间距工况
2. 0 0E+ 05 0. 0 0E+ 00 2 3 4 5 平台码头距 离/ m 6 7
图 8 对称布置缆绳张力变化
1. 40E+06 1. 20E+06 N1. / 力 8. 张 绳 6. 缆 4. 00E+06 00E+05 00E+05 00E+05 1号缆 2号缆 3号缆
第 11 卷 2011 年
第3期 3月
中 国 水 运 Chi na W at er Tr a ns por t
V ol . 11 M arch
N o. 3 2011
自升式钻井平台系泊系统优化分析
赵战华，黄维平，丁 曼
（中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室，山东 青岛 2661 00 ） 摘 要：由于自升式钻井平台自身结构的特点， 码头系泊状态下平台的运动和缆绳的张力不同于船舶。基于三维势
2
成下水作业之 后由于要进行剩余设备安装 、性能测试能相关 工作，通常不 直接放下桩腿而是采用码头 系泊。而自升式钻 井 平台船 体结 构的 不对 称性 决定 了系泊 方式 不同 于普 通船 舶。平台与码 头的间距是决定系泊缆受力 状态的主要因素， 间距过小，容 易导致缆绳张力过大，平台 与码头碰撞频率增 加，可能造成 断缆和平台的破坏；间距过 大，平台首摇、横 荡和纵荡运动 加剧，缆绳受到冲击荷载作 用力增大。因此， 研究平台码头 系泊状态下运动特性和受力 特点对保障平台安 全、提高工作效率有重要意义。 目前可用于浮式海洋结构运动响应预报的商用软件很多， 但能考虑系泊系统响应的软件比较有限 。本文计算采用的软 件是 ANS YS / AWQA， 该程序适用于三维流体动力学计算及结 构有限元分析，具有强大的解决大规模工程问题的能力，包括 非线性分析。本文采用 ANS YS / AQWA，综合考虑风、浪、流 等环境荷载作用， 对某自升式钻井平台码头系泊特性进行分析， 对自升式钻井船码头系泊的特点进行了初步的探索和研究。 二、模型概况 该模型中自升 式钻井平台采用码头系泊 形式，用三条缆 将平台系于两个码头系缆桩上。系泊布置形式如图 1 所示。
近海自升式钻井平台设计方案研究
１ ７ ． ０ ７ １ ４ ７ ０ １ ． Ｏ １ ４ ． ０ ２ ４ ． ５ ７ ２ ７ １ ３ ３
１ ９ ． ５ １ １ ４ １ ０ ０ １ ． Ｏ １ ５ ． ８ ５ ４ ． ５ ７ ２ ４ ９ ０ ９
国家或行业现有法律法规及标 准规 范的相关要求 ， 设计 了悬 臂梁与钻井系统 、 固桩与升降系统 、 吊机与 甲板 机械 系统 、 动力与 消防救生 系统等 ， 并给 出了该平 台的可变载荷 、 钻井 载荷和最大提升能力等 。该平 台的设计 方案研
究 为后续设计奠定基础 ， 为我 国近海 自升式平 台的研 发提供 了船型储备和相关技术 积累。
３ ． ９ ６ ｍ， 钻 台的 尺度 为 ｌ ９ ． ５ １ Ｉ ｎ×１ ５ ． ５ ４ ｍ。悬 臂 梁 最 大 可 以移动 至 钻 盘 中心线 距 船 体 尾 封 板 ２ １ ． ３ ４ ｍ
表 ３给 出升船工 况 和预 压工 况 的升 降装 置负 荷 。
表 ２ 舱 室存 储 能 力
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ １ ０７ －
图１ 坐 标 系 定 义 及 桩 腿 序 号
２ ． ２ 平台 总体布 置 自升式 钻井 平 台设 有 机械 甲板 和主 甲板 ２层 甲
作者简介 ： 高潮（ １ ９ ５ ８ 一） ， 女， 教授 ， 主要从事 土木工程研究 ； 蒋晓宁
计 方 案是 近海 工程 装 备 研 发 的主 要 研 究 内容 之 一 ，
本 文 的研 究 内容对 该类 型平 台的后续 设计 与 制造 提 供 了优选 的船 型 和关键 技术 储 备 。
表 面 流 速／ ｋ ｎ 气 隙／ Ｉ Ｔ Ｉ 桩靴入泥深度／ ｍ 可 变 载 荷 （ 不 含 钻井 负荷 ） ／ ｋ Ｎ
振海一号自升式钻井平台设计规范规则
121“振海一号”自升式钻井平台是一种用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业的钻井装置，其可以依靠自身的升降系统完成主体结构的上下升降作业，以达到在不同深度的海域作业的要求。
该自升式钻井平台主要由主船体、上层建筑、桩靴、桩腿、升降系统结构、悬臂梁、钻台和直升机平台几大部分组成。
“振海一号”自升式钻井平台入美国船级社（ABS），在其结构设计建造中，主要包括结构强度计算、材料选取、焊接设计三大方面。
下面就从上述三大方面按照自升式钻井平台的几大组成部分的结构设计需要满足的规范规则分别进行研究。
图1 “振海一号”主甲板布置图图2 “振海一号”侧视图1 结构强度计算1.1 主船体结构及上层建筑结构设计“振海一号”自升式钻井平台的主船体结构与上层建筑结构和船舶产品基本类似，这两个部位的结构强度计算主要分为有限元强度分析、结构疲劳及屈曲校核以及结构规范计算。
1.1.1 有限元强度分析。
该项分析利用专业的有限元软件，依据初步结构图纸，建立主船体和上层建筑的模型，在模型中加载主船体各种工况下受到的不同载荷，确定结构强度是否满足要求。
这些载荷主要包括设计载荷、环境载荷和重力载荷。
设计载荷主要是依据说明书中对各种工况的要求“振海一号”自升式钻井平台设计规范规则研究郑学金（上海振华重工（集团）股份有限公司海工院，上海 200125）摘要：海洋平台结构复杂，工作环境条件苛刻，对其结构设计建造需要满足的规范规则也有特殊的要求。
文章通过对“振海一号”自升式钻井平台结构设计建造需满足的规范规则研究，希望能够对进一步提高我国自升式钻井平台结构设计的能力及水平起到抛砖引玉的作用。
关键词：“振海一号”；自升式平台；结构规范；屈曲校核；钻井装置；升降系统中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0121-032012年第28期（总第235期）NO.28.2012（CumulativetyNO.235）确定，重力载荷中的平台重量等可以按照平台实际重量确定，环境载荷及重力载荷中的甲板载荷则需要按照相关的规范规则来确定，具体涉及如下规范规则：船级社规范：对于环境载荷，包括风载荷、波浪载荷和海流载荷，各大船级的平台规范中都有明确的计算公式，载荷选取可以按照公式进行计算，因为每个船级社的公式和系数选取可能有些不同，所以得出的结果也就稍微有些差别，因此，我们在载荷选取时，应按照平台入级船级社的规范进行计算。
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。
自升式钻井平台散料系统生产设计浅析
自升式钻井平台散料系统生产设计浅析散料系统是钻井系统的重要组成部分，输送介质主要为水泥、重晶石和膨润土等固体颗粒。
散料输送效率是衡量泥浆处理能力的主要指标，同时也是钻井能力的重要考核指标，其设计输送流量值对管路布置、部件选择以及空气助吹口的设计都提出了较高的要求。
本文将根据公司建造的JU2000E系列自升式钻井平台，分析散料系统生产设计中的关键环节和散料输送管线的布置要求，以保证散料系统设计的合理、可靠。
标签：散料系统；气力输送；关键技术1 概述散料系统是钻井平台所特有的系统，作为平台钻井系统的一部分，它是保证平台正常钻井及固井的重要支持系统。
自升式钻井平台输送的散料可以分为两类：一类是水泥，它是固井作业时用到的主要材料；另一类是重晶石和膨润土等，它们用来调配钻井液，以保持钻井液合适的比重、粘度等特性。
1.1 自升式钻井平台散料系统简介1.1.1 自升式钻井平台散料系统的组成自升式钻井平台散料系统主要包括散料罐、灰尘收集器、缓冲罐等存储和处理设备以及散料输送管路和阀件等。
散料罐用以存储平台所需的散料，缓冲罐具有实现散料的气灰分离、稳压缓冲和应急存储功能，灰尘收集器可以除去散料罐和缓冲罐中透气中的粉尘，并将有用的散料返回到散料罐。
表1是公司建造的JU2000E系列自升式钻井平台散料存储系统的配置，其水泥、重晶石/膨润土的存储能力均为278m?，两个缓冲罐可以作为重晶石/膨润土的应急存储使用。
1.1.2 自升式钻井平台散料气力输送技术介绍自升式钻井平台的散料输送系统采用气力输送的方式，气力输送是利用气流作为输送动力，在管道中沿气流方向输送颗粒状物料的方法。
从流体力学的角度看，气力输送属于气固两相流。
在进行气力输送时，只有当输送颗粒的竖直分速度大于颗粒的自由悬浮速度时，才能保证气力输送的正常进行，否则会造成管道的堵塞。
影响气力输送效率的因素主要有输送物料特性、输送管道特征（长度、倾斜角度、弯头、阀件等）、输送压力等。
自升式钻井平台的神经系统--电气
2020/4/22
6
钻井绞车
2020/4/22
高压泥浆泵
转盘 顶驱
7
该平台的升降是采用齿轮齿条方式，其中三条桩腿，每条桩 腿由18个变频驱动电机通过减速齿轮箱带动。平台升降电力系 统同样采取了虚拟24脉的公共直流母排变频驱动方式。
平台电站（5-6台主机）在自升式钻井平台电力系统中的最 大短路电流是在重压钻井工况下，其中一台主发电机发生故障 脱离电网前，将原承担负载转移到备用主发电机过程中发生。 根据电力系统短路电流计算结果，发生最大短路电流的 AC690V主配电板汇流排一级，其值约在55kA左右的水平。
钻井空气罐
主机启动电机
柴油发电机
钻井空压机
平台供电系统
600V主MCC
480V 1#/2# 主MCC
480V主MCC
2500KVA 600/480V 变压器
4
海上自升式钻井平台的电气系统主要包括电站和电力系 统,照明视觉和音频信号系统,内通和报警系统,外部无线电通 信系统,DCS系统等。
平台供电系统主要有三大供电系统组成 平台总用电系统；平台升降及滑移系统；钻井电力系统
2海上石油钻井平台
第一章
海上钻井平台
第一节 海上钻井平台的分类及特点
一、海上钻井平台的分类
桩基式平台 固定式重力式平台 张力式平台 绷绳塔式平台 海洋钻井平台 自升钻井平台 底撑式平台 坐底式平台 移动式 浮式钻井船 浮动式平台半潜式平台
2、下部浮体
下部浮体的作用：为整个平台提供浮力，整个装臵的重力以及各种
外力载荷都要靠此浮力支撑。
目前半潜式平台一般都有自航能力和自动动力定位系统。自航和动力定 位的推进器都装在下部浮体上。
巨大的浮体内分成许多隔舱，可以作为压载舱室，也可以作为各种液体
材料的储藏室。依靠改变压载水量，可以使浮体潜入海面以下或浮到海面上。
1、重力式平台
重力式平台是依靠平台基础的巨大的重力压在海底，从而与海底牢固联 结。 要求海底很平整。 重力式平台的基础和腿柱中都分为许多舱室，这些舱室本身就是非常好 的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航和下沉时可作为压载舱。 重力式平台的最大优点是，抗腐蚀能力特别强，另外，防火和抗暴能力， 抵御风浪的能力，都比钢质桩基式平台好，还有一个优点是制造成本低。
着桩腿向上爬，升离海面一定高度，准备新的厂口井的作业。从上述五项作 业可以看出，有四项是升降作业。 升降机构的好坏，是评价一个自升式平台性能优劣的重要标志。
五项作业是顺利钻井的基础和前提条件。顺利完成五项作
业，除了良好的升降系统和熟练的作业技术外，还要注意选择
好的天气条件和海况条件。 五项作业期间是自升式平台最易出事故的阶段。在中外海 洋钻井史上，这方面的教训是很深刻的。
角形、五角形等。
(二)桩脚
作用：在钻井过程中，使整个钻井平台支撑于海底，并使平台离开海
自升式平台
此外，荷兰Huisman公司发展出概念新颖的旋转型悬臂梁，它通过径向与环向滑 轨实现移动，有与X—Y悬臂梁类似的可移动范围内均匀的可变载荷，但目前型 号的旋转型悬臂梁的可变载荷没有X—Y悬臂梁大，但旋转型悬臂梁可以在甲板 上抬高，可以增加甲板的可用面积。
（2）平台船体设计技术 自升式钻井平台的船体采用模块化设计与施工，加大甲板主尺寸和作业面积， 增大可变载荷和钻井物资储放能力，延长在偏远恶劣海域作业的自持力。将 平台生活区移到船艏，采用挑出式与包络式设计，既可减少悬臂梁钻井作业 发生事故时，对船员造成的伤害，也可以腾出甲板中部空间给作业堆料。另 一方面，悬臂梁悬挑作业时，会将平台整体重心往船艉移动。平台生活区的 前移，可以减少平台重心的后移量，减少左舷与右舷桩腿轴力的增加量。 （3）桩腿技术 新一代自升式钻井平台多采用超高强度钢、大壁厚、小管径壁厚比的主弦管 与支撑管，以减小水阻力与波浪载荷。一般采用具有高强度、高刚度的“X” 与逆“K”型管节点，并减少节点数量。在逆“K”型水平撑管上多采用叠加式 节R.G.勒托诺
随着材料、 设计与建造水平的不断进步 ， 自升式钻井平 台的工作水深不断提高 (图3)。
2003建成的Rowan“波勃.帕尔 麦号”( Bob Palmer ) 是 Le — Tourneau公司的“ Super Gorilla XL”设计型号，它创下 了在墨西哥湾 168m(550ft)水 深工作记 录 ，总高度约273 m， 已达到金茂大厦总高度的2/3 。 据 RIGZONE网站统计，到 2 0
为尽快形成我国自主研发的海洋工程装备标准体系，推动自主研发设计 能力快速提高，2011年，经上海市质监局推荐，上海外高桥申报承担的 海洋工程装备－自升式钻井平台国家综合标准化示范项目正式获得国家 标准化管理委员会批准。项目建设周期将持续到2015年12月。
移动式平台之自升式钻井平台
移动式平台之自升式钻井平台
文字概述
自升式钻井平台又称甲板升降式或桩腿式平台。
这种石油钻井装置在浮在水面的平台上装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿，钻井时桩腿着底，平台则沿桩腿升离海面一定高度；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新的井位。
自升式平台的优点主要是所需钢材少、造价低，在各种海况下都能平稳地进行钻井作业；缺点是桩腿长度有限，使它的工作水深受到限制，最大的工作水深约在120m左右。
超过此水深，桩腿重量增加很快，同时拖航时桩腿升得很高，对平台稳性和桩腿强度都不利。
自升式平台有自航、助航和非自航之分，但大多数为非自航。
平台形状有三角形平台(三根桩腿)、矩形平台(一般为四根桩腿)和五角形平台(五根桩腿)等。
为了在较深水域和环境恶劣的海况下工作时减少平台所受的力，最佳的自升式平台应是单桩腿平台。
欧洲北海使用的自升式平台大都是此种单桩腿的自升式平台。
新加坡伯利恒公司为我国建造的“渤海6号”自升式钻井平台，长50．6m，宽51．8m，高3m，有三根桩腿，直径均为3．6m，可容纳船员93人。
生活舱和工作舱可适用于冬季作业。
读图明意
图1、壳体式桩腿自升钻井平台
图2、壳体式桩腿自升钻井平台示意图
图3、桁架式桩腿自升钻井平台。
海上自升式平台电动齿轮齿条升降装置的管理
桩腿及其升降 装置是自升式平台的关键 部件，其性能的
优劣直接影响 平台的安全和使用效果。据 统计，自升式平台
的事故有一半 以上发生在拖航和升降平台 的时候。因此，对 自升式平台升 降系统的合理设计及其维修 管理对保证平台的 工作至关重要。本文以中油海 5 号平台齿轮齿条式升降系统 为研究对象， 详细分析了电动升降装置的 管理要点，以求达 到装置的最优化运行。
② 轴承；③ 刹车盘；④ 花键轴； ⑥ 弹性挡圈；A 调整片； B 螺丝；C 螺丝；D 刹车盘；E 间隔装置 图 3 电磁制动器侧轴承
（2 ）电磁制动器的维护 每套升降装置 电动机的伸出端装有电磁 圆盘式制动器， 制动器的制动转矩不小于电动机额定转矩的 2 倍，电磁制动 器结构如图 4 所示。 1 ）维护方法 每年都必须对 刹车带的磨损和偏向进行 调整。气隙的测 量，可以通过 放置在平台顶部的检查孔来 进行测量。在新的 条件下，气隙的大小值的范围应该在 2～2 .5m m 之间。根据 制动器的操作 条件，气隙的大小值可以 取到 6 m m 。如果气 隙超过 6m m ，应 更换包括刹车带在内的刹 车盘。对于制动 器的清洗，可 通过打开位于平台低部的防 尘栓来清除刹车带 碎尘。清洗须保证在干燥的空气中进行吹扫。 2 ）刹车盘的拆缷 参考图 5 ：拆缷端盖，卸下刹车盘（包括其上的刹车带）， 通过移出固定螺钉，拆缷 薄片。拆下电枢板 5 。清理残存的
摘 要：文中介绍了海上自升式钻井平台电动齿 轮齿条式升降系统的结构组成及其工作特点，详细分析了升降系统
的管理要点，对新造平台的管理维护保养具有一定的参考价值。
关键词：自升式平台；电动齿轮齿条；管理与维护
中图分类号：TE952
文献标识码：A
文章编号：1006- 7973（2011）01- 0095- 03
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近年 来 ， 随着 世界 经 济 的持续 高 速 发展 ， 全球 对原 油资 源消 费 需求 量 将 进 一 步增 大 。受 陆地 资 源 的逐渐 减少 、 濒 临枯 竭 的威 胁 ， 世 界上 很 多 国 家 开始 将 目光转 向海洋 ， 通过 钻井 技术 获取石 油等 海 洋 资源 ， 由此 推 动 了 钻 井 平 台 的 发 展 … 。移 动 自 升式 平 台不仅 可 以作 为 钻 井 、 修井 和 生 产 平 台 ， 而 且还 可 以作为 整治港 口的作业 平 台 ， 因此海 洋 自升 式钻 井平 台设 计与研 究是 非常 有意 义的一项 工作 。
论 设计 基础 上缩小 １ ０ ０倍 的模 型 ， 整 体 结构 如 图 １
所 示 。在 现 场 ， 桩腿 插 入海 底 支撑 并 固定 平 台 ， 通
过 电机驱动 齿轮齿 条 升降装 置 ， 使平 台完 全或部 分
露 出水 面 ， 形成不 受波 浪影 响的稳定 平 台。
目前 ， 关 于 自升 式钻 井平 台升 降系统 的研究 主 要 集 中在环境 载荷分 析 、 结构优 化及 相关 的控制 系
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５— ５ ０ ９ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． Ｏ １ ３
深 水 自升 式 钻 井 平 台升 降 控 制 系统 设 计
马爱军 ， 周金 鑫 ， 唐 文献 ， 齐继 阳
（ 江苏科 技大 学 机械 电子工 程学 院 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ ０ ３ ）
平 倾斜 度 ， ３个 电机 的电流 、 电压 、 频 率 等各 种 参数 进 行监测 ， 并 对 电动机启 动 、 停 止进行 控制 。
１ ． ２ 自升式 钻 井 井 平 台 升 降 系统 总体 方 案 设 计
１ ． １ 自升 式钻 井平 台升 降 系统模 型分析 本 文研 究 的 自升式 海 洋钻 井平 台实物 是 在理
平 台升 降控制 和 自动平衡控 制 ， 而监控 系统也能 实现报 警提 示等功 能 。 关键 词 ： 自升 式钻 井平 台 ； 升 降控制 ；自动平衡 ； ＷＩ Ｎ Ｃ Ｃ
中图分 类号 ： Ｐ ７ ５
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５— ５ ０ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ８— ０ ０ ６ ０— ０ ４
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３— ２ ５
本 文研 究 的 自升式钻 井平 台升 降系统 ， 其功 能 由一组 机 械传 动 装 置 及 其 相 应 的控 制 单 元 实 现 。
机 械传 动装 置采用 的是齿 轮齿 条传 动机构 ， 该结 构
作者简介 ： 马爱军 （ １ ９ ９ １ 一） ， 男， 江苏泰州人 ， 江苏科技大学本科生 ， 主要研究方 向为机电一体化 。
ａ ． Ｐ Ｃ机 。
测 量平 台的倾 斜 状 况 ， 并将 数 值 反 馈 到 Ｐ Ｌ Ｃ， Ｐ Ｌ Ｃ
根 据数值 与预 先设 定好 的水平精 度值作 比较 ， 并做
模、 控 制程 序 的研究 以及 一 系列 控 制 软 件 的使 用 ， 设 计 出一套 完 整的升 降控制 系统 方案 。
平 台升 降的 自动控制 。平 台本体 由 ３个 桩腿 支撑 ，
其 中桩腿 带有 桩靴 ， 每个 桩 腿 由 ３根 主弦 杆构 成 。
计 算机 自动控 制系统 要对 平 台升降 的高度 、 平 台水
２ ０ １ ３年 ８月
机械设计与制造工程
Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ａｕｇ ． ２ ０１ ３
第４ ２卷 第 ８期
Ｖｏ １ ． ４ ２ Ｎｏ ． ８
图 １ 平 台整 体 结 构 图
自升式钻 井平 台整体结 构 为三角 形状类 型 ， 特 点 是移动 自升 式 ， 能够 适 应 海上 的恶 劣 环境 ， 实现
降系统 的开 发工作 是迫 在眉 睫 的。 本文 通 过对 现 有 自升 式平 台 的升 降控 制 系统 研究 ， 结合平 台所工 作 的 参数 条 件 ， 通 过 系 统 的建
统 开发 。 自升 式 钻井 平 台 包 括 平 台本 体 、 升 降
禽
系统等 ， 其中升降控制系统作为海洋钻井平 台升降 装 置 的关 键部 分 ， 国 内建 造 的 自升式 海洋 平 台及 其 控 制 系统几乎 全部 由国外 厂商 供货 Ｉ ４ ］ 。近几 年 ，
国 内从 事海洋 工 程 的各 大 公 司 和科 研 院所 为 了打 破 国外 公 司对 升 降系统 的垄 断 ， 纷纷 将 自升式海 上 钻 井平 台的升降 系统作 为重点 开发 对象进 行研究 ， 但 到 目前为 止 国 内 自主研 发 的升 降 系 统 还未 应 用 到实 际项 目中 ， 由此 可 见 ， 对 于 自升 式 海 上平 台升
６０ ・
・
２ ０ １ ３年第 ４ ２卷
机械设计与制造工程
２ ０ ０桩腿 控制 器 中的数据 经 Ｅ Ｔ Ｈ— Ｐ Ｐ Ｉ 传送 给一类 主站 Ｐ Ｃ机 ， 从而完 成 对所 有数 据 的实 时采 集 与处 理， 实现对 现场控 制对 象 的监测 和控制 。 ２ ． １ ． ２ 控制 系统 的硬 件描 述
摘要 ： 对 海上 自升式钻 井 平 台升 降装 置和升 降原理 进行 了研 究 ， 设 计 了一种 自升 式钻 井平 台升 降
系统。针 对平 台在升 降过程 中 出现 的倾 斜 问题 ， 提 出 了一种 平 台平衡 控 制 方 法 ， 并通过 组 态软件 ＷＩ Ｎ Ｃ Ｃ与 Ｓ ｔ ｅ ｐ ７软 件 的集成 ， 开发 了监控 系统 。结 果表 明 ， 平 台升 降控 制 系统 能够 正常地 实现 对