自升式海上钻井平台液压升降系统解析
平台升降系统改造
平台升降系统改造摘要：平台自1995年引进以来，平台先后进行升降作业上百次，由于频繁升降作业及海洋环境的影响，平台升降系统尤其液压传动部分老化较为严重，阀件外表锈蚀，阀芯磨损，管线接头渗油。
平台在升降期间故障不断，甚至发生液压管线剧烈振动、溜桩等恶性故障，严重影响到平台的安全作业。
为保证动平台作业安全，提高升降系统运行的可靠性，通过系统分析现有液压系统情况，对升降系统液压部分进行升级改造，消除升降系统隐患，实现升降平台的本质安全。
关键词：自升式液压升降系统平衡阀滑桩一.引言平台服役已超过30年，升降系统老化，尤其液压阀件，外表腐蚀、阀芯磨损，导致升降平台作业时个别管线及阀件渗油，电磁阀有时动作不灵敏，严重时甚至发生液压管线剧烈振动、溜桩等问题，严重影响到平台的安全作业。
平台升降过程的失控下滑是非常危险的。
从表1可以看出，平台多次发生升降系统问题，虽然没有造成大的损害，但对于平台的安全造成巨大威胁。
为保证动平台作业安全，分析现有升降液压系统情况，从本质上找出发生事故的原因，进而对升降系统进行升级改造，消除升降系统隐患，提高升降系统运行的可靠性，是十分必要的。
2014年，平台更换新平衡阀，但是由于新阀阀芯与原阀结构不同，管线接口也出现变动，导致升降平台操作时A口、B口及系统压力与旧阀有所不同。
降平台时系统压力一直保持在2000psi以上，B口压力也一直在1000psi，即使把调节螺栓调到最大，B口压力表1新旧阀区别二、要因分析1、平衡阀腐蚀磨损严重，导致平衡阀阀芯无法完全关闭，阀芯与阀座部位密封不好，如图2中绿色所示平衡阀，当其中的单向阀或者顺序阀关不严时，这两张情况都导致液压油形成通路，液压油流动，在刹车还没来得急刹住平台的同时，平台在自身重力作用下下滑，易发生事故。
2、管汇锈蚀，泄漏，如图2中蓝色管线在升降平台时，泄漏或者爆裂，从而导致背压减少或者消失，而这种情况下刹车还处于打开状态，平台就会下滑，造成重大事故。
液压升降机液压系统的组成及其作用
液压升降机液压系统的组成及其作用液压系统是液压升降平台的动力装置，是液压升降平台最重要的组成部分，了解升降平台液压系统的组成及各部分的作用，用助于我们更全面的了解和维护液压升降平台。
液压升降平台液压系统一般由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油五大部分组成：1、动力元件主要是指液压油泵，它的作用是把原动机的机械能转换成液压力能，给整个液压系统提供动力，是整个液压系统的动力部分。
根据结构形式，液压油泵一般分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。
升降平台中常用双级油泵，通过与换向阀控制，能实现升降平台速度控制。
2、执行元件主要指油缸和液压马达，通过液压马达驱动油泵，把机械能转换成液压力能，通过油缸把液压力能转化成机械能，可以这样说，液压油缸和液压马达是能量转换的工具，其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。
液压油缸和马达在恒大程度上影响力液压升降平台的上升速度。
马达速度越快、油缸越小，升降平台上升速度越快。
3、控制元件主要控制液压系统中液压油的压力、流量、和方向。
控制元件主要包括压力控制阀、流量阀控制阀和方向控制阀（又称换向阀）等。
压力控制阀又分：溢流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、压力控制继电器，压力控制阀主要起保护、检测作用，防止液压系统超压损坏，在升降平台液压系统中，常用的压力控制阀是溢流阀，主要起限制升降平台超载的作用。
常用流量阀包括：节流阀、调节阀（比例阀）、分流和集流控制阀。
液压升降平液压系统常用的调整阀和分流阀，调整阀（比例阀）一般是通过控制电磁线圈的电流或电压来控制阀门开度，达到调整液压油流量的目的，最终实现调节升降平台速度。
分流阀常用于一台泵站控制多台升降平台升降的场所，主要是实现多台升降平台同步升降。
方向控制阀主要包括：单向控制阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等，升降平台常用的方向控制阀是换向阀，主要用来切换油路，实现液压油换向。
液压升降平台的液系统控制元件的主要作用是调节液压油流量、调整液压油流向、保护液压系统安全等作用，最终实现速度控制和升降切换。
海上平台起重机典型液压系统功能原理及故障分析
参 考 文 献
电气控 制 方 案要 与 机 械 传 动 形 式 协 调 。 当传 动链 为非 行 星 减 速 器 机 型 时 ，２传 动 之 间 刚 性 连
接 。２电机速 度一 致 ，输 出转矩 不 一定 均衡 ，一 台 电动 机可 能 产 生 过 载 ，长 时 间 过 载 可 使 电动 机 发 热 、绝缘 老 化 、甚 至 烧 毁 。 因此 ，其 控 制 特 点 是 实现 ２电机 的力矩均 衡 。
作
地
当传 动链 为行 星减速 器 机型 时 ，卷 筒速 度是 ２ 台电动机 速 度 的合 成 ，卷 筒 上 带 有 安 全 盘 式 制 动
器 ，用 于事故 状态 下 的最 后一 级保 护 。
由于有 行 星 差 速 包 的作 用 ，单 电机 承 担 全部
额定 载 荷时不 存在 过 载 问题 ，只是 卷 筒 速 度 减半 。
Ａ ｂｓｒ ｃ ： Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｈ ｄｒ ｕｉ ｒｎｃｐ ｅ ａ ｄ ｆ ｃｉ ｎ ｆｏｆｈ ｒ ｄ ｓａ ｒ ｎ ｎｄ ｔ ｏ ｅｉａ ｎ ｗｌｄ ｅ ｏ ｙ ｔａ ｔ ｓ ｄ ｏ ｈ ｙ ａ ｌｃ ｐ ｉ ｉｌ ｎ ｕｎ ｔｏ ｓ ｏ ｔｓ ｏ ｅ ｐｅ ｅ ｔ ｌｃ ａ ｅ ａ ｈｅ ｒ ｔｃ ｌｋ ｏ ｅ ｇ ｆｈ —
问题 。
综 上所 述 ，铸 造 起 重 机 的设 计 制 造 是 保 证 铸
造 起重 机 安 全 的本 质 ，而其 使 用 维 护 则 是 铸 造 起 重 机安 全 的保 障 ，为 了 起 重 机 安 全 运 行 ， 国家 财
产 不受 损 失 ，人 们 生命 得 到 保 障 ，应 对 起 重 机 的
该 机型 电气 控 制 特 点 是 实 现 速 度 同 步 ，解 决 ２台
自升式平台液压插销升降装置故障分析及预防
中国新技术新产品2021 NO.10（下）- 63 -工 业 技 术0 引言目前自升式平台升降系统主要有液压插销升降系统和齿轮齿条升降系统2种类型，因液压插销升降系统具有结构简单、成本低、安全可靠等优点，其广泛应用于自升式平台和风电安装船；插销升降装置在理论上所受垂向载荷是均衡的，但实际由于自升式平台长期处于恶劣海洋环境中，受到风、浪、流等环境载荷作业以及人为操作因素的影响，最终导致升降装置承受不均衡载荷作用，对升降装置产生不良影响[1]。
该文针对某自升式液压插销升降装置在操作中出现的故障，找出故障原因并提出相应的处理方法，提高升降系统操作的稳定性。
1 自升式海上风电施工平台介绍自升式海上风电施工平台配备起重机和4~8个桩腿，在到达风场指定机位后桩腿插入海底支撑并固定平台，通过液压升降装置将平台完全或者部分露出水面，形成不受波浪影响的稳定平台，再通过平台上配备的起重机完成风机吊装。
2 升降系统原理2.1 升降装置组成部分介绍2.1.1 桩腿、桩靴桩腿为不等厚高强度钢板焊接而成的圆柱型钢结构，内部设有加强筋板、检修梯道、冲水管路、桩腿下端与桩靴焊接，桩腿四周设有四条导向板加强桩腿导向及插销孔。
每块导向板区域上设有插销孔500mm×500mm，销孔节距1500mm。
桩靴为不等厚高强度钢板焊接而成的方锥型钢结构，内设加强筋板。
桩靴底面设有高压冲水喷头，桩靴顶面设有冲水喷头及检修人孔。
2.1.2 固桩架固桩架为高强度钢板焊接而成的强力钢结构。
顶部为方箱型构件，下部为桁架型构件。
顶部设有桩腿上导向装置，固桩架底部与船体主甲板焊接。
2.1.3 上环梁（固定环梁）固定环梁为高强度钢板焊接而成的圆形钢结构，上端设有8套耳板用于连接拉杆弹簧组件，下端设有8套耳板用于连接升降油缸，四周铸钢件用于安装插销装置。
2.1.4 下环梁（动环梁）动环梁为高强度钢板焊接而成的圆形钢结构，上端设有8套耳板用于连接升降油缸，四周铸钢件用于安装插销装置。
液压升降平台工作原理
液压升降平台工作原理
液压升降平台工作原理：液压升降平台是一种通过液压系统实现高度调节的装置。
其主要由液压缸、油泵、液压管路、控制阀和电气控制系统组成。
液压升降平台的工作原理是通过控制油泵输送液压油到液压缸中来实现升降功能。
当启动升降平台时，电气控制系统会打开油泵，油泵开始运转，将液压油从储油箱中抽取并通过液压管路输送到液压缸中。
液压缸是升降平台的关键部件，通过液压油的压力作用，使得液压缸的活塞向上或向下运动，从而实现升降平台的高度调节。
当液压油进入液压缸的一侧时，液压缸的活塞会受到液压油的推力，向上运动；当液压油进入液压缸的另一侧时，液压缸的活塞则会受到液压油的压力，向下运动。
通过控制液压油的流入和流出，可以实现液压升降平台的高度调节。
控制阀是用来改变液压系统中液压油的流向和压力的装置。
通过控制阀的开关，可以实现液压升降平台的上升、下降和停止等动作。
电气控制系统接收操作员对升降平台的指令，并对控制阀进行控制，从而控制升降平台的工作。
总之，液压升降平台的工作原理是通过液压系统实现升降功能。
通过控制油泵、液压缸和控制阀的工作，可以实现升降平台的高度调节，满足不同场合的使用需求。
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。
自升自航式海洋平台液压升降系统设计与仿真
自升自航式海洋平台液压升降系统设计与仿真魏卓;李德堂;陈树坤;苟瀚儒;刘文静;方懂平【摘要】为突破升降系统设计制造的关键技术,以金海重工公司建造的90 m自升式海洋平台为研究对象,对平台的液压升降系统进行设计计算,利用AMESim软件对液压升降系统进行建模仿真,按实际工况设置各仿真元件的具体参数以保证仿真准确性,通过升降试验进行验证.仿真结果和试验结果表明:设计的升降保护装置可以消除液压系统故障对升降系统的影响,升降系统响应迅速、运行稳定,能满足各工况下的升降需求,可为自升式海洋钻井平台升降系统的设计研究提供科学参考.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】6页(P26-30,46)【关键词】自升式海洋平台;升降系统;AMESim仿真;升降试验【作者】魏卓;李德堂;陈树坤;苟瀚儒;刘文静;方懂平【作者单位】浙江海洋学院船舶与海洋工程学院,浙江舟山316000;浙江海洋学院船舶与海洋工程学院,浙江舟山316000;金海重工股份有限公司,浙江舟山316291;浙江海洋学院船舶与海洋工程学院,浙江舟山316000;浙江海洋学院船舶与海洋工程学院,浙江舟山316000;金海重工股份有限公司,浙江舟山316291;舟山巨洋技术开发有限公司,浙江舟山316000【正文语种】中文【中图分类】TH1370 引言21世纪将是海洋经济时代，据相关资料统计[1]，90%的海底油气资源都在大陆边缘的近海区域，活动式海洋钻井平台因其适宜在浅海进行作业而得到广泛使用。
目前主要在海上使用的4种可移动钻井平台分别是坐底式钻井平台、半潜式钻井平台、自升式钻井平台和钻井船[2]。
其中，自升式钻井平台是目前我国海洋石油开发中使用最多的一种钻井平台[4]。
自升式钻井平台的升降系统主要有2种：齿轮齿条式和液压油缸顶升式。
齿轮齿条式升降的优点是升降速度快、操作简单、易对井位，缺点是齿轮齿条式升降设备价格贵、制造难度大。
浅谈自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧系统设计
浅谈自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧系统设计摘要：自升式海洋钻井平台齿轮条爬升与锁紧系统是取得海洋中石油的设备装置中的关键组成部分，分析设计自升式海洋钻井平台齿轮齿条的升降装置与锁紧系统在海中作业的功能，在这个基础上根据现有情况对平台进行改善优化。
了解齿轮齿条爬升与紧锁系统的基本工作原理、自升式海洋钻井平台设计方向，为目前海中石油资源的拓展方向提供强大的基础机械能力。
关键词：自升式海洋钻井平台;齿轮条爬升;锁紧系统1.基本原理工作平台、桩腿、爬升系统与锁紧系统、控制装置、钻井装置（包括动力设备和起重设备）、以及生活区（包括直升飞机平台）这几个部分是自升式海洋钻井平台的主要组成部分。
目前，常用的平台为三桩腿自升式海洋钻井平台，其中的关键零件是位于三桩腿上的爬升系统和锁紧装置，这两者的设计性能优劣会对自升式海洋钻井平台的工作效率、开发石油成果等造成很大的影响，因而我们主要从这两个方面去考虑优化目前所使用的海洋作业机械。
电动机、齿轮齿条爬升结构、桩腿等几个部分构成自升式海洋钻井系统的爬升装置。
下面爬升系统的工作原理的解析：在电动机提供动力的情况下齿轮沿着齿条的运动，带动海洋钻井平台在桩腿上做缓慢爬升的运动，爬升到任何所需要到达的工作位置;然后锁紧系统通过锁紧齿条与桩腿齿条啮合进行锁紧，从而将甲板上重量和运行时的载荷转移到海底的平面，桩腿和平台的上升和下降都依赖于爬升系统而且在正常工作状态及遭遇天气严重巨变状态下支撑船体甲板及相关设备，它有很大的刚度和载重范围使得绝大部分的桩腿受压传至主弦管形成的各向轴向力达到最小程度，易于达到以降低水阻力来增加工作水深度，自升式钻井平台得以进入更深及海况更恶劣的海域工作。
当到达油井的规定位置以后我们可以利用爬升系统将船体升离水面从而为石油的提取做好准备，在提取石油结束后将船体缓慢降回海平面，再利用爬升系统将桩腿升起来使平台重新恢复成漂浮状态然后再拖拉到下一个油井位置开始作业。
液压升降作业平台自主设计与分析
液压升降作业平台自主设计与分析一、引言液压升降作业平台是一种广泛应用于工业生产和物流行业的设备，它能够实现物料的升降、搬运和作业等功能，提高了作业效率，减少了人力成本，受到了广泛的应用。
在实际应用中，液压升降作业平台的设计与分析非常重要，直接关系到其使用的安全性、稳定性和效率。
本文将着重介绍液压升降作业平台的自主设计与分析，探讨其关键技术和应用特点。
二、设计原理1. 结构设计液压升降作业平台的结构设计是其自主设计的重要组成部分。
结构设计需满足承载能力强、稳定性好、耐磨耐用等要求。
一般液压升降作业平台的结构由液压系统、支撑结构、承载平台和控制系统组成。
液压系统是提供升降力的关键组成部分，支撑结构则是保障其稳定性的重要组成部分。
承载平台是用于载物的部分，需要具备较强的承载能力。
控制系统则是整个设备的控制中心，能够实现对升降作业平台的灵活控制。
在结构设计中，需要充分考虑各个组成部分之间的协调配合，确保设备的正常运行。
2. 液压原理液压系统作为液压升降作业平台的动力源，是其正常运行的关键。
液压升降作业平台的液压系统主要由油泵、液压缸、油箱、电磁阀等组成。
在升降过程中，油泵将液压油输送至液压缸，通过对液压缸的控制，实现平台的升降。
液压系统的设计需要考虑到液压油的选用、管路设计和压力控制等方面，确保其稳定、可靠、高效的运行。
3. 控制原理液压升降作业平台的控制系统是保障其安全性和稳定性的关键。
控制系统能够对升降平台进行操作控制，实现对平台升降、停止及安全保护等功能。
在控制系统的设计中，需要考虑到对液压系统的控制、对电气系统的控制、以及对整个设备的状态监测等方面，确保设备的安全可靠性。
三、关键技术1. 液压系统设计液压系统的设计是液压升降作业平台设计的关键环节。
液压系统的设计需要考虑到液压系统的工作压力、流量、速度、加速度和液压泵的选型等参数。
在设计时，需要对液压系统进行合理的布局和配置，确保其可靠、高效的运行。
液压升降作业平台自主设计与分析
液压升降作业平台自主设计与分析液压升降作业平台是一种用于提升工人，设备和材料至不同高度的设备。
它可以在物流、制造、工业和建筑等行业中使用。
本文介绍了液压升降作业平台的自主设计和分析。
一、设计要求1、负载能力：具有足够的负载能力，能够承载工人、设备和材料。
2、提升高度：能够提升至拟定高度，以便工人和物品到达安全的工作高度。
3、稳定性：必需具有稳定性，以免发生意外伤害和损害。
4、安全控制：对于人员和物品的安全需要有恰当的安全控制，如电气和液压系统的安全控制。
5、便携性：便于移动和存储，且满足空间和需求的限制，以便在数量有限的区域内使用。
二、结构设计液压升降作业平台主要由升降机构、承载结构和电气系统组成。
1、升降机构：升降机构由液压缸和液压泵组成，液体从泵通过管道进入缸中，从而让升降平台从底部上升到合适的高度。
2、承载结构：承载结构包括底部和平台的框架和支架。
底部框架是一个稳定的结构，其支撑着升降平台。
平台框架由较粗厚的管道组成，其大小和形状取决于平台的负载能力和框架强度。
3、电气系统：液压升降作业平台的电气系统包括开关、电线和电器等各种元件。
开关控制泵的一切行动，而电线和电器则保证了整个系统的操作和缺陷。
在任何情况下，必须为操作员和平台提供足够的安全保护。
三、分析1、液压系统：液压系统是液压升降作业平台中最重要的部分。
其液压缸必须能够承受平台的负载，并应保证其在运行过程中不发生的意外事故。
2、拉力：设计平台时必须知道平台的拉力，以便在运行时对其进行控制并确保其安全。
3、水平性：液压升降作业平台必须非常平稳，以便不损坏设备或损坏来往的人员。
为了达到此目的，必须在底部框架中放置平衡器。
4、驱动力：必须为液压升降作业平台指定适当的驱动力。
5、电气控制：液压升降作业平台的控制电气系统必须安全，可靠且易于使用。
四、总结：液压升降作业平台的设计和分析需要考虑到其多方面的要求和功能。
设计时需要考虑到平台的负载能力、控制、稳定性和便携性等因素，并确保液压系统、电气系统和承载结构恰当地支持平台的运作。
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自升 式 海 上 钻 井 平 台 液 压 升 降 系 统 由一套 独 立 的 液 压 驱动 系 统提 供 动 力 ，确 保 桩 腿 可 克 服泥
土 、砂 石 等 带 来 的 阻 力和 升 降平 台 自身 的 重 力 ， 将 桩 腿 插 入 或 拔 离 海床 以及 升 降整 个 平 台 。根 据 平 台升 降工 况 、作 业 工 况 、 自存 工况 、预 压 工 况 的 重量 重心 计 算 及 环 境 载 荷 的 计 算 结 果 ，确 定升 降 系 统 的 正 常升 降 能力 、预 压 升 降能 力 、 船 体 升 降 速 度 。海 上平 台液 压 升 降系 统 设 计 应 满 足 以下 功 能 ：确 保 系 统 有 足够 的动 力 克服 泥 土 、砂 石 等 阻 力 与 平 台 自身 的 重 力 ，将 桩 腿 体 插 入 或 拔 离 海
（ ）上 插销 卸 载 。控 制 主 油缸 继 续缩 回 ，直 ２ 至 上插 销 纵 向位 置 传 感 器 发 出 信 号 停 止 动 作 。即 上插 销 已经脱 离 桩腿 内孔壁 ， 载 荷 已经 全 部 转 移
到下 插销 ；
销 已经 脱 离 桩 腿 内孔 壁 ， 载荷 已经 全 部 转 移 到 下 插销。
主 油 缸 为 桩 腿 提 供 主 要 动 力 ，顶 部 与 底 部 分 别 连 接 上 环 梁 和 下环 梁 机 构 。 除此 之 外 在 主 油 缸 上 还 安 装 了位 移 传 感 器 与 行 程 开关 ，协 助 主 油缸 与插 销 油缸 协调 工作 。
销 已经 脱 离 桩腿 内孔 壁 ，载 荷 已经 全 部 转 移 到 上 插销 。 （ ）下插 销 拔 出 。控 制 下插 销 油缸 缩 回 ，拔 ６ 销 到位 后 ， 下插 销 水 平 位 置 传 感 器 发 出信 号 ， 系 统 自动停 止插 销油 缸动 作 。 （ ）重 复步 骤 （ ）。 ７ １
台 、拔 桩 、起桩 动作 。桩 腿 升 降结构 如 图１ 所示 。 插 销 机 构 主 要 由轴 套 、插 销 油 缸 、插 销 油缸 护 罩 、 销 轴 以及横 向位 置检 测 装 置 及 附件 组 成 。 如 图２ 示 。在 上 下 环 梁 插 销 孔 内各 有２ 水 平 位 所 个 置传 感 器 ，用 来 检 测 插 销 的 水平 位 置 。在 各 插 销
图 １ 执行 装置 结构 示意图 作者简介 ：程龙 （９ ２ １ ８ 一），男，西南石油大学毕业，学士
工程师。研究方向海洋 工程 。
第８ 期
程 龙 自升 式海 上钻 井平 台液压升降系统解析
一３ ３
内 设 有 纵 向 位 置 传 感 器 ， 用 来 检 测 插 销 纵 向 位
置 ，防止在 带 载插 拔销 轴 时损坏 销 轴 。
液 压 升 降系 统 的执 行 机 构 分 别 安 装 在 钻 井 平 台的 四个 角 上 ，每 套 执 行 机 构 由桩 体 、上 环 梁 、 插 销 机 构 、主 油 缸 、 下 环 梁 等 组成 。通 过 上 、下 两 组 插 销 机 构 交 替 伸 缩 （ 环 梁 为 动环 梁 ，下 环 上 梁 固定 在 平 台船 体 上 ） ，配 合 主 油 缸 的伸 缩 ，实 现 整 个 桩 腿 的下 桩 、插 桩 、升 平 台 、 调 平 、落 平
统 油 温 过 高 。空 气 过 滤 器保 证 油 箱 内部 与 大 气 相 通 及 空气 的清 洁 ，确 保系 统稳 定工 作 。
２２插桩 （ ． 升平 台）。当桩腿被放置 到海 底时 ， 需要 利用 升 降系统 将桩 体插入 海床 （ 或将 钻井 平 台顶 起 ） ， 防 止 钻 井 平 台滑 动 。 插 桩 过 程 与 下 桩过 程类 似 ，不 同之 处在 于受力 方 式不 同 ， 下 桩 时是销 子 的上部 承受 载荷 ，受 力 大小 为桩 腿 自重 ；而插桩 是 销子 的下 部承 受载荷 ，受力 大小 为插入泥土 的阻力。 ２３拔桩 。当钻井平 台准 备移动 时，要将 桩腿从 ． 海 床 中拔 离 。通 过 主油缸 的伸 展 实现起 桩和 降 平 台作业 。其具体过程如下 ：
（ ）上 插 销拔 出 。控 制 上插 销 油缸 缩 回 ，拔 ３ 销 到 位 后 ，上 插 销 水 平 位 置传 感 器 发 出信 号 ，系
（ ）上 插销 拔 出 。控 制 上插 销 油 缸伸 出 ，拔 ３
３ 一 ■ 技术 交流 ４
统 自动停 止插 销 油缸 动作 。
石１年 ５ ２ ２ 化工 卷 ０ 和第１ 油 设备
上 移 动 ，通 过 安 装 在 主 油 缸 上 的位 移传 感 器 检 测
主 油 缸 的 行 程 ， 当主 油 缸伸 展 至 １ ０ ｍｍ时 ，下 Ｏ０ 插 销 自动 切 换 到 伸 出状 态 ， 随着 主 油缸 伸 展 ， 当 下 插 销 对 准 销 孔 时 插 销 ，下插 销 插 到位 后 触 发 水 平 位 置 传 感 器 ，主 油 缸 和 下插 销 油缸 自动 停 止 工 作。 （ ）上 插 销卸 载 。控 制 主油 缸 缩 回 ，直 至 上 ２ 插 销 纵 向位 置 传 感 器 发 出信 号 停 止动 作 。即 上 插
液 压 辅 助 设 备 的 回 油过 滤 器 使 液 压 系 统 的 油
（ ）主 油 缸 回位 。控制 主 油缸 缩 回 ，通 过 安 ４ 装 在 主 油 缸 上 的位 移 传 感 器 检 测 主 油 缸 的 行 程 ， 当主 油 缸 缩 回至 １ ０ ｍｍ时 ，上 插 销 自动 切 换 到 Ｏ０
１ 液压 自锁装置 。 ６ ４ 检测各主油缸 的伸缩行程 。
４ 包 括 插 销 油 缸 轴 向 以及 径 向 的位 置 检 测 装 置 。 １ 包括 Ｐ Ｃ 辑 控 制 系 统 、 同 步控 制 系 统和 动 力控 制 系 统 。 Ｌ逻
９
ห้องสมุดไป่ตู้
电气控制箱
套
１ 包括控制 柜、电器控制元器件 。
石油和化工设备
自升式海上钻井平台液压升降系统解析
程 龙
（ 中海油能源发展股份有 限公司监督监理技术 公司， 天津 ３ ０ ５ ） ０４ １
［ 要］结合 海上 平 台液压升降 系统的应 用情 况，对 该液压升降 系统的主要功 能、结构组 成、工作 过程 、液压和控制 等进 摘
行 了系统 的分析介 绍。 ［ 关键 词］ 自升 式海 上钻 井平 台；液压升降 系统 ；分析介 绍
插 销 经 过桩 腿 的下 一 个 销 孔 ，上 插 销 插 到位 后 触 发 水 平 位 置 传 感 器 ，主 油 缸 和 上 插 销 油 缸 自动 停
止 工作 。
图２ 上插 销机构结构示意图
（ ）下插 销 卸载 。控 制 主 油缸 伸 出 ，直至 下 ５ 插 销 纵 向位 置 传 感 器 发 出信 号停 止动 作 。 即下 插
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插 拔销机构 液压站及控制 系统 液压软管及接头
安全装置 行程检测系统
位 置 检 测 系 统 控制系统
套 厶 口 套
套 套
套 套
４ 每台包括插 销油缸、销轴 以及可滑动 的插销油缸安放基座 。 ８ １ 提供液压动力的电机、液压泵 站以及控制 阀组 。 ４ 包括液压动力站至控制阀模块、控 制模 块至各 油缸之 间的所有 软管及接 头
伸 出 状 态 ，随着 主 油 缸缩 回 ， 当上 插 销 对 准 销 孔 时 ，上 插 销 插 到位 后 触 发 水平 位 置传 感器 ，主 油 缸和 上插 销 油缸 自动 停止 工作 。 （ ）下 插 销 卸载 。控 制 主 油缸 继 续缩 回 ，直 ５
液 保 持清 洁 ，过 滤 器 上 装 有 堵 塞 发 讯 装 置 ， 当 需 要 更 换 滤 芯 时 ，控 制器 自动 发 出报 警 提 示 信 号 ； 系 统 装 有 液位 温 度 计 用 以检 测 指 示 油 箱 的 油 位 和 温 度 ， 同时 系 统 利 用海 水 作 为冷 却 介 质 ，防 止 系
（ ）拔 桩 （ １ 降平 台 ） 。平 台处 于漂 浮 状态 ， 拔 桩 时是 销 子 的上 部 承 受 载 荷 ， 受 力 大 小 为海 床 泥 土 所 产 生 的摩 擦 力 与 吸 附 力 。 首 先 操 作 控 制 器 ，使 主 油 缸 伸 展 ，桩腿 随着 主 油缸 的伸 展 而 向
床 及 平 台 的升 降 ；桩 腿在 工 作 过程 中 ，应 运 行 平 稳 ， 无卡 死 现 象 ：插 桩 或 拔 桩 过程 中 ，液 压 执 行 机 构 能满 足 一 定节 距 的行 程 要 求 ； 系统 设计 为 自 锁 式 桩 腿 液 压 升 降 系统 ，在 各 种 工 作 及 非 工 作 状 态 下 ，系 统 可 以实现 自锁 ，通 过 计 算 机 或 中央 控 制 台下 达指 令完 成平 台 的升 降作 业 。
２平 台液 压 升 降 系 统 工 作 原 理 平 台液 压 升 降 系 统 可 实 现 七 个 动 作 ：下 桩 、 插 桩 、 升 平 台 、 调 平 、落 平 台 、拔 桩 、起 桩 ，其 中 升 平 台与 插 桩 工 作 过 程 相 同 ， 降平 台与 拔 桩 过
程 相 同 ，而 调 平 根 据 平 台高 （ ）情 况 不 同与 拔 低 桩 （ 桩 ） 相 似 。根 据 上 述 分 析 与 桩 体 受 力 的 插 不 同 ，将 桩 腿 的 全 部 工 作 过 程 分 为 四个 动 作 ：下 桩 、插 桩 、 拔 桩 、起 桩 。升 降 平 台作 业 前 首 先 将 桩 与 主 甲板之 间 固 定 楔 块 卸 去 ，检 查 升 降 系 统 装 置工 作 正常 ，平 台处 于可 升 降 的作 业状 态 。
主 油 缸 的行 程 ， 当 主 油 缸 缩 回 至 ｌ ０ ｍｍ时 ， 下 Ｏ０ 插 销 自动 切 换 到伸 出状 态 ， 随着 主 油缸 缩 回 ，当 下插 销对 准 销 孔 时 插 销 ，下 插 销 插 到位 后 触 发 水 平 位 置传 感 器 ， 主 油 缸 和 下 插 销 油 缸 自动 停 止 工 作。