25米水深自升式修井平臺(tái)機(jī)艙動(dòng)力系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要………………………………………………………………………… 1</p><p>　　Abstract ……………………………………………………………………… 2</p><p>　　1.前言……

2、……………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.自升式鉆井平臺(tái)……………………………………………………………… 4</p><p>　　2.1 自升式鉆井平臺(tái)的概念……………………………………………… 4</p><p>　　2.2 自升式鉆井平臺(tái)的分類(lèi)……………………………………………… 4</p><p&g

3、t;　　2.3 自升平臺(tái)的工作原理………………………………………………… 4</p><p>　　2.4 自升式鉆井平臺(tái)組成和作業(yè)范圍…………………………………… 8</p><p>　　3．平臺(tái)燃油系統(tǒng) ……………………………………………………………… 9</p><p>　　3.1 燃油供給系統(tǒng)的概念………………………………………………… 9</p>

4、<p>　　3.2 燃油供給系統(tǒng)的組成…………………………………………………10</p><p>　　3.3 燃油系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)…………………………………………………12</p><p>　　3.4 測(cè)量油罐的油位………………………………………………………14</p><p>　　3.5 規(guī)范與公約要求………………………………………………………14&l

5、t;/p><p>　　4.平臺(tái)滑油系統(tǒng)…………………………………………………………………16</p><p>　　4.1 平臺(tái)滑油系統(tǒng)的概念及作用…………………………………………16</p><p>　　4.2 汽缸潤(rùn)滑………………………………………………………………16</p><p>　　4.3 軸承潤(rùn)滑…………………………………………………

6、……………18</p><p>　　4.4 潤(rùn)滑形式………………………………………………………………19</p><p>　　5.燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………20</p><p>　　5.1 發(fā)電柴油機(jī)每天耗油量………………………………………………20</p><p>　　5.2 平臺(tái)燃油儲(chǔ)備量計(jì)算……………

7、……………………………………21</p><p>　　5.3 應(yīng)急發(fā)電柴油機(jī)18h耗油量及應(yīng)急柴油柜外形尺寸和容積………21</p><p>　　5.4 日用燃油艙……………………………………………………………22</p><p>　　5.5 燃油輸送泵的選擇……………………………………………………22</p><p>　　6.滑油系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)

8、算……………………………………………………………23</p><p>　　6.1 設(shè)計(jì)要求………………………………………………………………23</p><p>　　6.2 滑油艙柜設(shè)計(jì)…………………………………………………………24</p><p>　　6.3 主機(jī)滑油泵的設(shè)計(jì)……………………………………………………27</p><p>　　

9、6.4 滑油冷卻器和滑油濾器的設(shè)計(jì)………………………………………27</p><p>　　6.5 滑油凈油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………28</p><p>　　6.6 滑油管系的設(shè)計(jì)與布置………………………………………………29</p><p>　　7.燃油與滑油管系的設(shè)計(jì)與選型………………………………………………32</p>&l

10、t;p>　　7.1 燃油與滑油管系的設(shè)計(jì)原則…………………………………………32</p><p>　　7.2 燃油與滑油管系中的閥件選型與配置………………………………35 </p><p>　　8.機(jī)艙通風(fēng)管路…………………………………………………………………42</p><p>　　8.1 機(jī)艙通風(fēng)管路的工作原理……………………………………………42<

11、/p><p>　　8.2 機(jī)艙通風(fēng)管路的布置…………………………………………………42</p><p>　　9.機(jī)艙布置………………………………………………………………………43</p><p>　　9.1 機(jī)艙設(shè)備布置的原則及要求…………………………………………43</p><p>　　9.2 機(jī)艙規(guī)劃的方法與步驟………………………………………

12、………43</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………………46</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………47</p><p>　　25米水深自升式修井平臺(tái)艙室動(dòng)力系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p>

13、<p>　　21世紀(jì)發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)已成必然趨勢(shì)，海洋工程的作用日益提高。作為海洋工程的重要組成之一，自升式修井平臺(tái)的發(fā)展也迅速加快，越來(lái)越多的自升式平臺(tái)出現(xiàn)在了海上。燃油與滑油管路系統(tǒng)在平臺(tái)的日常運(yùn)作中扮演著重要的作用。燃油管路向柴油機(jī)和燃油鍋爐提供足夠數(shù)量的合格燃油，以確保運(yùn)作的需要；滑油管路給柴油機(jī)、增壓器等動(dòng)力裝置設(shè)備提供足夠的、合乎質(zhì)量要求的滑油，確保有關(guān)摩擦副處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，避免發(fā)生干摩擦，并在潤(rùn)滑過(guò)程中帶走部分熱

14、量，起一定的冷卻作用。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 修井平臺(tái)；燃油管路；滑油管路；動(dòng)力機(jī)艙 </p><p>　　A depth of 25 meters of jack-up well</p><p>　　workover platform engine room layout design</p><p>　　[Abstract] I

15、n twenty-first Century the development of marine economy has become an inevitable trend, more and more important role in marine engineering. As an important component of the marine engineering, jack-up well workover plat

16、form development has accelerated rapidly, more and more jack-up platform appeard in the sea. Fuel oil and lubricating oil pipeline system in the platform of the day-to-day operations are playing an important role in. The

17、 fuel line to the engine and fuel boiler to prov</p><p>　　[Key Words] workover platform; fuel pipeline; lubricating oil pipeline</p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　海洋鉆修井模塊作為海

18、上油氣勘探開(kāi)發(fā)的主要組成部分，將朝著高適應(yīng)性、大功率、大載荷及自動(dòng)化控制等方向發(fā)展。一般來(lái)說(shuō)，與固定式、自升式平臺(tái)配套的鉆修井模塊，除要求具有較高的可靠性、耐腐性、安全性外，與陸地鉆修井機(jī)相比并無(wú)太多的技術(shù)難點(diǎn)和制造難度。目前，我國(guó)通過(guò)惠州、春曉、番禺等多個(gè)項(xiàng)目的建造，已具備海洋鉆修井模塊的研制經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)制造能力。而用于深水半潛式平臺(tái)上的鉆修井模塊，仍面臨著對(duì)特定作業(yè)環(huán)境、適應(yīng)新型鉆探工藝要求、設(shè)備自身能力、升沉補(bǔ)償要求、自動(dòng)化水平等多

19、個(gè)方面的技術(shù)問(wèn)題。盡管如此，對(duì)于適應(yīng)海洋深水勘探開(kāi)發(fā)要求的鉆修井模塊，寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司等企業(yè)已具備一定的實(shí)力和開(kāi)發(fā)配套條件。寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司近年來(lái)已研制成功各種海洋鉆修井機(jī)模塊和各類(lèi)7000、9000、12000m電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)，并在加緊研制自動(dòng)化鉆井工具、海洋鉆井升沉補(bǔ)償裝置、2206.5KW鉆井泵、ZP605轉(zhuǎn)盤(pán)、平臺(tái)用各種大型錨機(jī)和海洋鋪管船用鋪管絞車(chē)；北京石油機(jī)械廠已研制成功大功率頂驅(qū)裝置；國(guó)內(nèi)其他單位正在研究雙

20、梯度鉆井工藝技術(shù)、鉆完井關(guān)鍵技術(shù)等，這些均為我國(guó)今后從事海洋鉆采裝置及海洋深水勘探開(kāi)發(fā)提供了良好的條</p><p><b>　　2.自升式鉆井平臺(tái)</b></p><p>　　2.1自升式鉆井平臺(tái)的概念</p><p>　　使用平臺(tái)自身的升降機(jī)構(gòu)將樁腿插入海底泥面以下的設(shè)計(jì)深度，平臺(tái)升離海平面一定高度鉆井作業(yè)的可移動(dòng)裝置。</p>

21、<p>　　帶有能夠自由升降的樁腿，作業(yè)時(shí)樁腿下伸到海底，站立在海床上，利用樁腿托起船殼，并使船殼底部離開(kāi)海面一定的距離（氣隙）。拖航時(shí)樁腿收回，船殼處于漂浮狀態(tài)。 作業(yè)水深范圍從12-14 英尺直至550 英尺。大多數(shù)自升式鉆井平臺(tái)的作業(yè)水深在250至300 英尺范圍內(nèi)。</p><p>　　自升式鉆井平臺(tái)，又稱(chēng)為樁腳式鉆井平臺(tái)，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的鉆井平臺(tái)。自升式鉆井平臺(tái)可分為三大部分；船

22、體，樁腳和升降機(jī)構(gòu)。需要打井時(shí)，將樁腳插入或坐入海底，船體還可順著樁腿上爬，離開(kāi)海面，工作時(shí)可不受海水運(yùn)動(dòng)的影響。打完井后，船體可順著樁腿爬下來(lái)，浮在海面上，再將樁腳拔出海底，并上升一定高度，即可拖航到新的井位上。 </p><p>　　2.2 自升式鉆井平臺(tái)的分類(lèi)</p><p>　　自升式鉆井平臺(tái)有兩種型式，獨(dú)立樁腿式和沉墊式。 平臺(tái)穩(wěn)定站立后，大多數(shù)懸臂梁可以將鉆臺(tái)外伸到固定平臺(tái)。

23、在風(fēng)大浪急的海面不能進(jìn)行拖航。 </p><p>　?。?）支撐型式：樁靴式；沉墊式 </p><p>　　(2）升降裝置：液壓缸升降(插樁式)；齒條/齒輪箱 </p><p>　　(3)樁腿結(jié)構(gòu)型式：筒型；絎架 </p><p>　　(4)樁腿數(shù)量：3腿；4腿 </p><p>　　(5)槽口：有槽口；無(wú)槽口 <

24、;/p><p>　　(6)生活樓的布置：橫向布置；周邊布置 </p><p>　　2.3自升平臺(tái)的工作原理</p><p>　　隨著海洋勘探開(kāi)發(fā)工作水深的增加，工作范圍增大，坐底式平臺(tái)滿足不了上述要求，自升式平臺(tái)便發(fā)展起來(lái)。它是由一個(gè)駁船形船體(平臺(tái))和數(shù)個(gè)可升降樁腿組成的自升式平臺(tái)?？缮档臉锻饶軐⒋w上升到海面一定高度，并能支撐整個(gè)平臺(tái)在海上作業(yè).它既可以升降船體，

25、也可升降樁腿。目的是為了在海上作業(yè)，降船和升樁是為了遷航。</p><p>　　升降船和升降樁動(dòng)作的完成，主要靠船體上的升降裝置、動(dòng)力系統(tǒng)、樁腿上的升降結(jié)構(gòu)以及固樁結(jié)構(gòu)整個(gè)升降系統(tǒng)共同完成的。升降裝置目前常用的有電動(dòng)液壓式和電動(dòng)齒輪齒條式兩種。</p><p>　?。?)電動(dòng)液壓式升降裝置</p><p>　　它是利用液壓缸中活塞桿的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)樁腿運(yùn)動(dòng).它是通過(guò)活

26、塞桿的伸縮帶動(dòng)環(huán)梁(或橫梁)上下運(yùn)動(dòng)，用鎖銷(xiāo)將環(huán)梁(或橫梁)和樁腿鎖緊使樁腿升降。上部環(huán)梁通過(guò)拉力桿與平臺(tái)甲板聯(lián)結(jié)，下部環(huán)梁借助主液壓缸與上部環(huán)梁聯(lián)接，能相對(duì)于平臺(tái)甲板上下移動(dòng)。樁腿上可以設(shè)銷(xiāo)孔，用銷(xiāo)子插入銷(xiāo)孔中，樁腿上也可設(shè)置齒塊，齒塊與旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)相配合.以帶齒塊的樁腿為例，當(dāng)下轉(zhuǎn)銷(xiāo)脫開(kāi)通過(guò)樁腿齒塊時(shí)，依靠主液壓缸活塞的伸縮，下環(huán)梁能相對(duì)于樁腿上下移動(dòng)，當(dāng)液壓缸活塞向上收縮則帶動(dòng)下環(huán)梁向上提升一個(gè)節(jié)距，再將鎖銷(xiāo)與齒塊嚙合;同理，可將上鎖銷(xiāo)

27、脫開(kāi)，當(dāng)液壓缸活塞伸展時(shí)，以下環(huán)梁鎖銷(xiāo)為支點(diǎn)，推動(dòng)上環(huán)梁，使其向上提升，從而帶動(dòng)平臺(tái)上升。</p><p>　　電動(dòng)液壓式升降裝置是斷續(xù)升降，每次只能升一個(gè)節(jié)距，每節(jié)距l(xiāng)m左右，升降時(shí)需要倒手，不能連續(xù)，升降速度較慢，對(duì)液壓閥件要求較高，但它不需要復(fù)雜的變速機(jī)構(gòu)，體積小，傳動(dòng)效率高，控制比較靈活，還可作樁的預(yù)壓，較經(jīng)濟(jì)，它常用于較淺水深的自升式平臺(tái)，目前我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的海上自升式平臺(tái)都是采用電動(dòng)液壓式.<

28、/p><p>　　(2)電動(dòng)齒輪齒條式升降裝置</p><p>　　它是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪固定在船體上，使齒輪與樁腿上的齒條嚙合，帶動(dòng)樁腿連續(xù)升降，當(dāng)樁腿站立在海上，船體相對(duì)于樁腿也可連續(xù)升降。</p><p>　　它相對(duì)于電動(dòng)液壓式，升降速度快，可連續(xù)升降、操作靈活.但是，它需要龐大而復(fù)雜的變速機(jī)構(gòu)、體積大，對(duì)齒輪和樁腿上的齒條材料和制造工藝要求高，

29、它常用于深水自升式平臺(tái)。如勘探2號(hào)、渤海4號(hào)和南海3號(hào)自升式平臺(tái)均是這種升降裝置。</p><p>　　2.自升式平臺(tái)類(lèi)型及其特點(diǎn)</p><p>　　自升式平臺(tái)類(lèi)型很多，可按不同方式分類(lèi)，以下按樁腿接地型式、樁腿結(jié)構(gòu)型式、升降裝置和平臺(tái)用途進(jìn)行分類(lèi)。</p><p>　　(1)按樁腿下部是否帶沉墊和樁腿接地型式分</p><p>　　1）樁

30、腿不帶沉墊的插樁自升式平臺(tái)。這種平臺(tái)樁腿直接插入海底，用樁腿支撐整個(gè)平臺(tái)，站立在海上作業(yè)。它適用于海底土壤較好的海域。渤海5號(hào)、7號(hào)、9號(hào)和11號(hào)自升式平臺(tái)均是這種類(lèi)型的平臺(tái)。</p><p>　　2)樁腿帶整體沉墊的自升式平臺(tái).樁腿下部帶整體沉墊，沉墊能有效地傳遞并分配樁腿載荷，用沉墊坐在海上作業(yè)，它屬于重力式平臺(tái)，用沉墊和平臺(tái)的重量保證平臺(tái)的抗傾和抗滑穩(wěn)性，它適用于海底土壤承載力較低的情況。渤海6號(hào)和8號(hào)屬這

31、種平臺(tái)。</p><p>　　3)樁腿帶獨(dú)立的樁靴(沉箱)的自升式平臺(tái).樁腿下部均帶一個(gè)獨(dú)立的樁靴，也稱(chēng)獨(dú)立沉墊或沉箱，以減少插樁深度。勝利5號(hào)、6號(hào)自升式鉆井平臺(tái)均是這類(lèi)平臺(tái)。</p><p>　　(2)按樁腿結(jié)構(gòu)型式分</p><p>　　1)殼體樁腿自升式平臺(tái)。它是封閉型樁腿，其樁腿截面有圓形和方形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性大，一般適用于60 m水深以下的淺水海域。如工

32、作水深再增大，用殼體式樁腿不夠經(jīng)濟(jì)，主要是波浪力隨樁腿尺度增加而大大增加，樁腿重量也大大增加.但也有的殼體式樁腿工作水深達(dá)90 m和115 m,</p><p>　　2)析架樁腿自升式平臺(tái)。它是透空式析架樁腿，其截面有三角形和正方形的，由于透空，樁腿上的波浪力和海流力大大減少。在樁腿弦桿上帶有齒條，與齒輪齒條升降裝置配合，衍架式樁腿常用于深水海域作業(yè).</p><p><b>　

33、?。?)按升降裝置分</b></p><p>　　可分成電動(dòng)液壓自升式和電動(dòng)齒輪齒條自升式。</p><p><b>　　(4)按平臺(tái)用途分</b></p><p>　　自升式平臺(tái)用途很廣，常用的有自升式鉆井平臺(tái)、采油平臺(tái)、修井平臺(tái)、生活平臺(tái)、施工作業(yè)平臺(tái)等。</p><p>　　對(duì)于某一個(gè)自升式平臺(tái)，可以用

34、以上4個(gè)方面綜合描述，例如渤海9號(hào)自升式平臺(tái)為圓形四樁腿液壓插樁自升式生活平臺(tái);勘探2號(hào)自升式平臺(tái)為三樁腿齒輪齒條升降析架自升式鉆井平臺(tái)。</p><p>　　3.自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)組成和型式選擇</p><p><b>　　(1)平臺(tái)結(jié)構(gòu)組成</b></p><p>　　主要由樁腿(包括帶沉墊或樁靴)、船體(平臺(tái))和固樁結(jié)構(gòu)組成.樁腿主要是為了完

35、成升降并支持平臺(tái)在海上作業(yè);船體(平臺(tái))主要提供生產(chǎn)作業(yè)和生活的場(chǎng)地，并在遷航中提供浮力，保證遷航穩(wěn)性;固樁結(jié)構(gòu)是將樁腿與船體固定在一起，形成整體，將船體載荷傳遞給樁腿，再傳遞給海底地基，所以也稱(chēng)它為載荷傳遞結(jié)構(gòu)。固樁結(jié)構(gòu)包括固樁塊，固樁架等.對(duì)于插樁自升式平臺(tái)，因固樁彎矩大，常設(shè)置固樁架，而對(duì)于整體沉墊自升式，固樁彎矩較小，也可不設(shè)固樁架，在平臺(tái)上甲板和底板處固樁.</p><p>　　(2)自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式

36、選擇</p><p>　　一般根據(jù)平臺(tái)工作水深、海底土壤條件和升降裝置等因素進(jìn)行選型。從工作水深大小分別選析架式或殼體式樁腿;根據(jù)海底土壤條件分別選插樁式或整體沉墊或樁靴式樁腿.樁腿數(shù)目直接影響船體的型式，目前常用三樁腿(配三角形船體)和四樁腿(配矩形船體)。早期的自升式平臺(tái)，限于升降能力，樁腿數(shù)目很多，一般為6至8樁腿，多者達(dá)14條樁腿。樁腿數(shù)目越少，受的外力也小，升降裝置數(shù)目也少，造價(jià)低，三樁腿是發(fā)展趨勢(shì)。但

37、三樁腿不能象四樁腿那樣進(jìn)行對(duì)角線預(yù)壓，因而需增加壓載艙.目前四樁腿自升式平臺(tái)也較多，我國(guó)設(shè)計(jì)建造的自升式平臺(tái)，大多是四樁腿的。</p><p>　　4.設(shè)計(jì)工況和設(shè)計(jì)載荷</p><p><b>　　（1）正常作業(yè)工況</b></p><p>　　它是指平臺(tái)升離海面預(yù)定高度，滿載進(jìn)行正常作業(yè)的狀態(tài)。其靜載荷包括:(a)平臺(tái)重量。(b)固定裝置。

38、(c)供應(yīng)品。<d)壓載重量.(e)作業(yè)載荷.其環(huán)境載荷取正常作業(yè)允許的最大風(fēng)、波浪、海流載荷和海床支持力，對(duì)于抗冰平臺(tái)應(yīng)考慮冰載荷.</p><p><b>　?。?)遷航工況</b></p><p>　　分一般遷航和風(fēng)暴遷航兩種工況.前者指遷航時(shí)間不超過(guò)12小時(shí)的遷航，后者指在風(fēng)暴狀態(tài)下的遷航。靜載荷包括(1)中的((a)一(<d)和浮力;環(huán)境載荷應(yīng)考

39、慮風(fēng)、波浪、海流載荷，并考慮在遷航中由于平臺(tái)搖擺、升沉和漂移產(chǎn)生的慣性力，傾斜重力和拖纜拉力等。一般遷航考慮風(fēng)速不小于36 m/s，風(fēng)暴遷航風(fēng)速不小于51.5 m/s a</p><p><b>　?。?)升降工況</b></p><p>　　它是指平臺(tái)遷航到作業(yè)位置，進(jìn)行降樁、插樁、預(yù)壓、升船工況和完成作業(yè)后進(jìn)行降船、拔樁、升樁工況。靜載荷包括(1)中的(a)^}(

40、d)和預(yù)壓載荷;環(huán)境載荷應(yīng)考慮升降作業(yè)允許的風(fēng)、波浪、海流載荷，并考慮在升降樁過(guò)程中平臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)樁腿的作用。</p><p><b>　　(4)自存工況</b></p><p>　　它是指在極端環(huán)境條件下，平臺(tái)停止作業(yè)，可通過(guò)調(diào)整可變載荷或拋棄部分載荷以及其它措施以保持平臺(tái)能在海上安全生存的工況。靜載荷包括自存條件下的平臺(tái)重量、固定裝置、供應(yīng)品和壓載重量;環(huán)境載荷按極端

41、環(huán)境條件下的風(fēng)、波浪、海流載荷最不利的載荷組合。</p><p>　　5.樁腿長(zhǎng)度和升船高度</p><p>　　(1)插樁自升式平臺(tái)的樁腿長(zhǎng)度</p><p>　　可用下式計(jì)算樁腿長(zhǎng)度L</p><p>　　L=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7</p><p><b>　　式中</b>&

42、lt;/p><p>　　h1，一樁腿設(shè)計(jì)入土深度。按工作海域海底土壤、平臺(tái)載荷、樁腿尺度和結(jié)構(gòu)型式等，計(jì)算確定；</p><p>　　h2:一最大工作水深，包括天文潮和風(fēng)暴潮靜水面至海底的高度；</p><p>　　h3,一靜水面以上波峰高度。可按波浪計(jì)算，也可根據(jù)工作水深，按波高估算。深水近似取1/2波高，淺水近似取2/3波高；</p><p>

43、;　　h4一峰隙高度，即波峰至船體底板的高度，它取平均低水位以上天文潮、風(fēng)暴潮與最大設(shè)計(jì)波高三者之和的10%或1. 2 m，取其小者；</p><p><b>　　h5一船體型深；</b></p><p>　　h6一固樁架(固樁室)高度；</p><p>　　h7一余量，即固樁架以上樁腿富裕高度，按升降樁節(jié)距、樁腿結(jié)構(gòu)確定。</p>

44、<p><b>　?。?)升船高度</b></p><p>　　為保證平臺(tái)安全，不讓波浪拍擊船體底板，作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)作業(yè)海域、季節(jié)和海況條件，將船體升離海面一定高度，稱(chēng)為升船高度，包括上式中考慮天文潮和風(fēng)暴潮后靜水面以上波峰高度h3,和峰隙高度h4。</p><p>　　6.海上自升式平臺(tái)的應(yīng)用</p><p>　　海上自升式平臺(tái)

45、在我國(guó)海洋石油勘探開(kāi)發(fā)和海上施工作業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)已成功地設(shè)計(jì)建造了渤海1號(hào)、3號(hào)、5號(hào),7號(hào)、11號(hào)自升式鉆井平臺(tái)和渤海9號(hào)海上自升式生活平臺(tái)，它們都是圓柱形四樁腿液壓插樁自升式平臺(tái)，它們工作水深均在40 m以?xún)?nèi)。此外，還引進(jìn)一批三樁腿齒輪齒條升降朽架自升式鉆井平臺(tái)，如南海1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)，勘探2號(hào)和渤海4號(hào)等均是90 m深水自升式平臺(tái)。渤海石油公司還引進(jìn)渤海6號(hào)、渤海8號(hào)沉墊自升式平臺(tái)。勝利油田淺海公司引進(jìn)勝利5號(hào)、6號(hào)帶樁靴

46、的大腳號(hào)自升式鉆井平臺(tái)。</p><p>　　目前我國(guó)已擁有各種類(lèi)型的自升式平臺(tái)十多座，有鉆井平臺(tái)、采油平臺(tái)、生活平臺(tái)和打樁平臺(tái)。大港油田和七零八研究所正在研制用于極淺水的氣墊自升式鉆井平臺(tái)，勝利油田正在研制自升式修井作業(yè)平臺(tái)，南海西部石油公司成功地將自升式鉆井平臺(tái)改建成自升式采油平臺(tái)。海上自升式平臺(tái)占我國(guó)海上移動(dòng)式平臺(tái)2/3以上，隨著我國(guó)海洋開(kāi)發(fā)事業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用更加廣泛。我國(guó)已具有設(shè)計(jì)、建造、使用各種自升式平臺(tái)

47、的能力和研制新型自升式平臺(tái)的能力。</p><p>　　2.4 自升式鉆井平臺(tái)組成和作業(yè)范圍</p><p>　　自升式鉆井平臺(tái)主要由平臺(tái)結(jié)構(gòu)、樁腿、升降機(jī)構(gòu)、鉆井裝置(包括動(dòng)力設(shè)備和起重設(shè)備) 以及生活樓(包括直升飛機(jī)平臺(tái)) 等組成。平臺(tái)在工作時(shí)用升降機(jī)構(gòu)將平臺(tái)舉升到海面以上,使之免受海浪沖擊,依靠樁腿的支撐站立在海底進(jìn)行鉆井作業(yè)。完成任務(wù)后,降下平臺(tái)到海面,拔起樁腿并將其升至拖航位置,

48、即可拖航到下一個(gè)井位作業(yè)。樁腿是自升式鉆井平臺(tái)的關(guān)鍵。當(dāng)作業(yè)水深加大時(shí),樁腿的長(zhǎng)度、尺寸和質(zhì)量迅速增加,作業(yè)和拖航狀態(tài)的穩(wěn)性則變差。所以,自升式鉆井平臺(tái)最大的作業(yè)水深受到制約,作業(yè)范圍限于大陸架200m 水深以?xún)?nèi)。樁腿結(jié)構(gòu)形式有柱體式(圖1) 和桁架式(圖2) 兩大類(lèi)。柱體式樁腿由鋼板焊接成封閉式結(jié)構(gòu),其斷面有圓柱形和方箱形兩種,一般用于作業(yè)水深60m 以下的自升式平臺(tái)。水深加大,波浪載荷更大,結(jié)構(gòu)質(zhì)量增大,宜采用桁架式樁腿。它由弦桿、

49、水平撐桿和斜撐桿組成,在弦桿上裝有齒條。樁腿可按地質(zhì)條件需要設(shè)置樁靴,樁靴的平面形狀有圓形、方形和多邊形幾種。</p><p>　　就樁腿數(shù)量而言,目前主要是3 根或4 根,3 根樁腿是自升式平臺(tái)取得穩(wěn)定支撐最少的數(shù)量。當(dāng)作業(yè)水深很大時(shí),考慮到樁腿的尺寸和質(zhì)量,宜采用3 根樁腿,同時(shí)可以減少升降機(jī)構(gòu)的數(shù)量;缺點(diǎn)是一條腿失效,平臺(tái)就無(wú)法工作,甚至發(fā)生險(xiǎn)情。3 根樁腿在預(yù)壓時(shí)不能象4 根樁腿那樣采用對(duì)角線交叉方式,而

50、需要用壓載水,比較麻煩。中小型的自升式鉆井平臺(tái),作業(yè)水深較小,多采用4根柱體式樁腿,平臺(tái)主體平面呈矩形;大中型平臺(tái),作業(yè)水深較大,多采用3 根桁架式樁腿,平臺(tái)主體平面呈三角形(如圖3)。 </p><p><b>　　3．平臺(tái)燃油系統(tǒng)</b></p><p>　　3.1 燃油供給

51、系統(tǒng)的概念</p><p>　　燃油供給系統(tǒng)，通常指經(jīng)過(guò)凈化后符合要求的燃油存放在日用油柜中，再由燃油供給泵或靠油的重力，經(jīng)過(guò)濾器后，提供給主柴油機(jī)、輔柴油機(jī)和輔鍋爐等使用的所需管路與設(shè)備。</p><p>　　小型船舶為了簡(jiǎn)化設(shè)備往往采用提高日用油柜與柴油機(jī)噴油泵進(jìn)口之間距離的位置高度，依靠油的靜壓頭供油。大、中型船舶一般則采用齒輪泵或螺桿泵作為供油泵向柴油機(jī)噴油泵供油。近年來(lái)，隨著石油

52、等能源價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升和技術(shù)的進(jìn)步，為降低船舶運(yùn)輸成本，船舶的主機(jī)，輔機(jī)和燃油鍋爐等裝置已廣泛燃用劣質(zhì)燃油。由于劣質(zhì)燃油被廣泛應(yīng)用，為保證良好的流動(dòng)性，滿足燃燒和霧化所提出的技術(shù)要求，必須對(duì)燃油加熱，提高油溫，保持必要的進(jìn)機(jī)粘度。</p><p>　　船舶燃油供給系統(tǒng)一般分為兩種形式:開(kāi)式燃油供給系統(tǒng)和壓力式燃油供給系統(tǒng)。</p><p>　　在開(kāi)式燃油供給系統(tǒng)中，由燃油日用柜及柴油日用柜流

53、出的燃油經(jīng)燃油回油筒—粗濾器—流量計(jì)—燃油供給泵—霧化加熱器—粘度計(jì)裝置—細(xì)濾器(反沖洗濾器)—進(jìn)入主機(jī)。</p><p>　　粘度計(jì)裝置的作用是根據(jù)燃油粘度來(lái)控制通到霧化加熱器中的蒸汽量。當(dāng)燃油粘度變大時(shí)，粘度計(jì)裝置發(fā)出信號(hào)，使蒸汽調(diào)節(jié)閥開(kāi)大，增加通至霧化加熱器中的蒸汽量，提高燃油溫度使之粘度降低。系統(tǒng)使用輕柴油時(shí)，則不必經(jīng)過(guò)霧化加熱器及粘度計(jì)裝置進(jìn)行粘度控制，可利用旁通管路直接進(jìn)入主機(jī)。在回油筒上設(shè)有透氣管，

54、它可以保證回油經(jīng)過(guò)時(shí)不斷地排除燃油中的氣體。</p><p>　　自燃料油或輕柴油日用柜流出燃油還可供柴油發(fā)電機(jī)組燃用;輔鍋爐燃用的燃油，利用鍋爐燃油泵經(jīng)過(guò)濾器從鍋爐日用油柜吸入，后經(jīng)電磁閥等燃燒裝置供入輔鍋爐燃用。</p><p>　　使用高粘度的燃油(380cSt/50℃以上的燃油)時(shí)，為保證良好的霧化，要求高的預(yù)熱溫度。燃油加熱溫度的提高，在燃油供油系統(tǒng)中將產(chǎn)生汽化或空泡，影響使用性

55、能。為防止出現(xiàn)沸騰汽化，目前在燃油供給系統(tǒng)方面己經(jīng)廣泛采用壓力式燃油供給系統(tǒng)。即在原來(lái)的開(kāi)式燃油供給系統(tǒng)中，從燃油日用柜至燃油供給循環(huán)油路之間增加一臺(tái)低壓供給泵，組成低壓回路，維持壓力在 0.4MPa左右.回路通過(guò)一只緩沖裝置連到燃油日用柜或供給泵吸口，回油筒起到主機(jī)回油與低壓回路供油混合及補(bǔ)償燃油溫度的作用，高壓循環(huán)泵輸送燃油到柴油機(jī)噴油泵，途經(jīng)霧化加熱器、粘度計(jì)及細(xì)濾器等.柴油機(jī)噴油泵進(jìn)口處的燃油壓力應(yīng)穩(wěn)定0.8MPa左右，相當(dāng)于燃

56、油循環(huán)泵的輸出壓力1MPa，這樣的壓力足以防止燃油系統(tǒng)中即使油溫加熱到150℃也不會(huì)產(chǎn)生汽化和空泡。當(dāng)前MAN B&W柴油機(jī)公司和瓦錫蘭柴油機(jī)公司對(duì)燃油供給系統(tǒng)均規(guī)定必需采用壓力式燃油供給系統(tǒng)。</p><p>　　當(dāng)前船舶制造過(guò)程中，主機(jī)和輔機(jī)燃油供給系統(tǒng)已經(jīng)普遍采用燃油單元的形式，由船舶設(shè)備廠家直接供貨。所謂燃油單元，即將燃油供給系統(tǒng)中的各設(shè)備，管路閥件等集中組裝成一模塊，并通過(guò)單獨(dú)的控制系統(tǒng)進(jìn)行集中

57、控制，以便于安裝和管理。</p><p>　　3.2 燃油供給系統(tǒng)的組成</p><p>　　現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是壓力式燃油供給系統(tǒng)，適用于燃用380cSt/5O℃以上的重質(zhì)燃油。該類(lèi)型的燃油供給系統(tǒng)包括的主要設(shè)備有:輕/重油三通轉(zhuǎn)換閥、流量計(jì)，反沖洗濾器(細(xì)濾器)，燃油供給泵，回油筒，燃油循環(huán)泵(增壓泵)，霧化加熱器，粘度控制裝置，壓力控制閥等。</p><p>　　

58、(l)輕重油三通轉(zhuǎn)換閥</p><p>　　輕重油三通轉(zhuǎn)換閥的三個(gè)端口中的兩個(gè)端口與來(lái)自重油日用柜和輕油日用柜的管路連接，一般該閥為手動(dòng)，以選擇何種燃油進(jìn)入燃油供油模塊，通常還帶有位置開(kāi)關(guān)，提供電信號(hào)觸點(diǎn)向控制系統(tǒng)提供信號(hào)以指示閥位狀態(tài)。自動(dòng)化水平較高的船舶上，該閥一般為電動(dòng)，可以在集控室或其他位置遠(yuǎn)程控制。</p><p><b>　　(2)回油筒</b></

59、p><p>　　顧名思義，自柴油機(jī)的回油通到回油筒，回油的溫度較高會(huì)有油氣產(chǎn)生，油氣在回油筒內(nèi)積聚，由于油氣的積聚，回油筒的液位會(huì)降低，液位降低到一定值時(shí)需打開(kāi)回油筒上的放氣閥，排氣到日用柜，可以是手動(dòng)排氣，也可以由控制系統(tǒng)自動(dòng)控制。柴油機(jī)回油管路的高溫燃油引至回油筒與燃油供給泵排出的較低溫度燃油混合，減少了系統(tǒng)熱量的損失，進(jìn)而也可以降低加熱器的容量降低成本?；赜屯惨彩钦麄€(gè)燃油供給系統(tǒng)的壓力緩沖裝置，柴油機(jī)噴油泵的工

60、作狀態(tài)的變化造成的系統(tǒng)壓力波動(dòng)可由回油筒來(lái)做有效的補(bǔ)償。在燃料油和柴油要相互切換時(shí)，由于柴油和嫌料油溫度懸殊，為適應(yīng)主機(jī)高壓噴油泵工作，必須要有一段混用過(guò)程，以逐步替換燃油品種，在回油筒中可進(jìn)行柴油和燃料油的混合?；赜屯采弦话阋b有安全閥，泄放閥，溫度壓力指示儀表或傳感器，以及液位控制器。</p><p><b>　　(3)濾器</b></p><p>　　供給泵前一

61、般需要布置粗油濾器，可以是雙聯(lián)的，也可以是單聯(lián)的。一般為防止燃油中的雜質(zhì)對(duì)柴油機(jī)的噴油設(shè)備等造成損壞，供油系統(tǒng)要安裝燃油細(xì)濾器，過(guò)濾精度一般達(dá)到50μm。從使用經(jīng)驗(yàn)表明，非常精細(xì)的過(guò)濾器最大的問(wèn)題是容易遭受到頻繁的堵塞，而且?guī)缀醪豢赡芮逑吹煤芎?，所以過(guò)濾的精細(xì)程度與維護(hù)保養(yǎng)是矛盾的。當(dāng)今船舶主機(jī)或輔機(jī)供油系統(tǒng)中的細(xì)濾器由自動(dòng)反沖洗濾器或半自動(dòng)反沖洗濾器充當(dāng)，反沖洗濾器的作用是當(dāng)濾網(wǎng)達(dá)到一定的壓差值時(shí)就用干凈的油液反向沖刷濾網(wǎng)，把聚積在濾

62、網(wǎng)上的雜質(zhì)吹除到污油柜。燃料油進(jìn)機(jī)之前還須經(jīng)過(guò)精濾器，一般柴油主機(jī)配備的過(guò)濾精度為10～15μm，而柴油發(fā)電機(jī)組選用5μm (該精濾器作為柴油機(jī)附屬設(shè)備，由柴油機(jī)制造廠提供)。</p><p>　　自動(dòng)反沖洗濾器在壓力式供油系統(tǒng)中的設(shè)置位置一般可分兩種，一種是置于高壓回路中粘度控制器之后，一種是置于低壓回路燃油供給泵之后。現(xiàn)在比較常見(jiàn)的布置方式是后一種，考慮到低壓級(jí)流量較小，溫度較低，這樣可以降低成本，但是也有缺

63、點(diǎn)，主機(jī)和輔機(jī)燃油系統(tǒng)的回油中可能含有的磨損碎屑無(wú)法得到過(guò)濾。</p><p><b>　　(4)燃油循環(huán)泵</b></p><p>　　燃油循環(huán)泵是高壓循環(huán)回路的壓力源，它將吸自回油筒的0.4MPa左右的燃油(38OcSt/5O℃重油)加壓到1.0MPa左右，這樣的壓力足以防止燃油在霧化加熱器中加熱時(shí)產(chǎn)生汽化。循環(huán)泵的排量通常是主機(jī)耗油量的3倍以上，以維持整個(gè)系統(tǒng)的

64、壓力穩(wěn)定，多余的燃油通過(guò)柴油機(jī)的回油壓力調(diào)節(jié)閥回流至回油筒，與燃油供給泵排出的自日用柜的較低溫度燃油混合。與低壓系統(tǒng)的燃油供給泵一樣，燃油循環(huán)泵一般配兩臺(tái)，互為備用，控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)出口壓力對(duì)兩臺(tái)泵進(jìn)行自動(dòng)控制.燃油循環(huán)泵的最高工作溫度將達(dá)到110℃左右，同時(shí)排出壓力要達(dá)到 1.OMPa左右，因此，雖與燃油供給泵同為一種類(lèi)型的油泵，但性能要求要比供給泵高很多。</p><p><b>　　(5)燃油供給

65、泵</b></p><p>　　燃油供給泵從三通切換閥吸入燃油，燃油經(jīng)加壓后一部分經(jīng)過(guò)反沖濾器(或旁通濾器)、流量計(jì)通至回油筒，一部分燃油經(jīng)溢流旁通管路回油至泵吸口。</p><p>　　燃油供給泵一般配兩臺(tái)，互為備用，控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)泵的出口壓力對(duì)兩臺(tái)泵進(jìn)行自動(dòng)控制。通常泵前需要設(shè)過(guò)濾精度約500腳的粗濾器，而且為防止排壓過(guò)高造成泵的損壞需要裝設(shè)安全閥。泵的排量約為主機(jī)用油的

66、1.5～2倍，大多數(shù)柴油機(jī)廠家對(duì)供油系統(tǒng)都有相關(guān)要求，一般不能低于主機(jī)用油的 1.6倍。為保持回油筒的壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，防止回油筒內(nèi)燃油汽化，燃用38OcSt/50℃重質(zhì)燃油時(shí)通常供給泵排出壓力需維持在0.4MPa左右。在燃油供給泵的溢流回油管路上需要裝設(shè)溢流閥(壓力調(diào)節(jié)閥)，該閥需與供給泵的排量及機(jī)器耗油量匹配得當(dāng)，使泵的排出壓力穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)</p><p><b>　　(6)流量計(jì)<

67、/b></p><p>　　流量計(jì)用來(lái)測(cè)量燃油的消耗量和瞬時(shí)耗油率，應(yīng)該設(shè)置在供給泵和回油筒之間的管路上，這樣才能比較準(zhǔn)確的測(cè)量燃油耗量?，F(xiàn)在船上廣泛配備的是容積式流量計(jì)，一般具有瞬時(shí)流量計(jì)量和總耗油量累計(jì)功能，可以進(jìn)行本地表針或數(shù)字顯示，遠(yuǎn)程顯示，以及向控制系統(tǒng)傳送流量信號(hào)。</p><p><b>　　(7)粘度控制裝置</b></p><

68、;p>　　粘度控制裝置通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的燃油進(jìn)機(jī)粘度，將測(cè)量值與設(shè)定值比較，通過(guò)調(diào)節(jié)控制裝置發(fā)出控制信號(hào)調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，改變通到加熱器的蒸汽流量，從而調(diào)節(jié)燃油的加熱溫度實(shí)現(xiàn)燃油的粘度控制。粘度信號(hào)從粘度傳感器取得，然后送給粘度控制器來(lái)控制電動(dòng)或氣動(dòng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥，根據(jù)機(jī)型不同使燃油粘度維持在某一特定的范圍內(nèi)，通常為10～15cSt。通常粘度控制的自動(dòng)過(guò)程是比例積分作用原理。</p><p><b>

69、;　　(8)霧化加熱器</b></p><p>　　為將高粘度的劣質(zhì)燃油的粘度降低到柴油機(jī)的燃用要求，必需對(duì)高粘度的劣質(zhì)燃油進(jìn)行預(yù)熱處理以降低粘度。通常這種預(yù)熱裝置是飽和蒸汽作為加熱介質(zhì)的殼管式加熱器，出于安全和經(jīng)濟(jì)性考慮，電加熱的燃油預(yù)熱裝置比較少見(jiàn)。</p><p>　　(9)管路閥件及附件</p><p>　　閥件和壓力、溫度表等附件主要安裝于各主

70、要設(shè)備的進(jìn)出口端。管路尺寸和燃油的溫度，粘度，壓力等因素決定閥件的選擇，附件的選擇則通常根據(jù)管路的壓力、溫度等參數(shù)確定。</p><p>　　3.3燃油系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)</p><p>　　3.3.1 供油母管的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)</p><p>　　國(guó)內(nèi)目前大容量燃油鍋爐, 多采用壓力霧化式油燃燒器。如果爐前燃油母管的油壓過(guò)低,則霧化能力小噴出油霧顆粒的直徑增大, 會(huì)影響

71、鍋爐的經(jīng)濟(jì)燃燒) 油壓波動(dòng)過(guò)大, 還將引起燃燒器的出力變化,造成鍋爐負(fù)荷波動(dòng)。因此, 為了保證油泵房的供油壓力穩(wěn)定,就需要裝設(shè)供油母管的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。</p><p>　　3.3.1.1 油母管壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的方法</p><p>　　一般采用調(diào)節(jié)回油的方法來(lái)維持爐前供油母管油壓的穩(wěn)定。這種方法又分兩種? 一個(gè)是調(diào)熱回油法, 靠改變回執(zhí)器末端網(wǎng)路的油循環(huán)量來(lái)調(diào)節(jié)油壓) 另一個(gè)是調(diào)冷回油法

72、, 靠改變供油泵出口再循環(huán)管路的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度改變回油流量, 維持供油母管壓力的穩(wěn)定。</p><p>　　3.1.1.2供油泵型式對(duì)壓力調(diào)節(jié)的影響不同型式的供油泵其性能差異較大。當(dāng)螺桿泵的性能曲線平穩(wěn), 當(dāng)流量變化時(shí), 壓頭變化比較小。</p><p>　　3.1.1.3 供油系統(tǒng)的連接方式對(duì)壓力調(diào)節(jié)的影響</p><p>　　（1）單元加熱回路這種加熱回路除始末兩端

73、有母管外, 其它設(shè)備之間均無(wú)橫向聯(lián)系,油壓調(diào)節(jié)母管可接在供油泵出口逆止門(mén)之后。</p><p>　?。?）集中加熱回路這種加熱回路中, 油泵與加熱器的連接方式很多, 有單母管分段,單母管切換和雙母管等。</p><p>　?。?）二級(jí)泵供油系統(tǒng)這種供油系統(tǒng)的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)原則和一級(jí)泵的系統(tǒng)是一樣的。一級(jí)泵采用螺桿油泵,裝設(shè)了自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置) 二級(jí)泵是離心泵, 沒(méi)有裝壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備。</

74、p><p>　　3.3.2供油母管的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)</p><p>　　爐前供油母管的燃油溫度間接地反映了進(jìn)人油燃燒器的燃油粘度。采用機(jī)械霧化燃燒器的鍋爐, 燃油粘度以鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響極大。燃料油是在加熱器中加熱的。目前電廠均采用蒸汽加熱器, 通過(guò)改變進(jìn)人加熱器的蒸汽壓力來(lái)控制燃油的加熱溫度。</p><p>　　3.4 測(cè)量油罐的油位</p><

75、p>　　油罐的油位測(cè),測(cè)量油罐的油位時(shí), 除了監(jiān)視油罐油位的高低之外, 還要核算耗油量。因此抽選用的油位計(jì)應(yīng)能滿足下述四項(xiàng)要求：</p><p>　　a) 能遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量；</p><p>　　b) 測(cè)量元件與變送器具有防爆性能并符合防爆區(qū)的防爆要求；</p><p>　　c)有足夠的測(cè)量精度；</p><p>　　d)運(yùn)行可靠,維修

76、方便。</p><p>　　目前, 適合電廠應(yīng)有的油位計(jì)有下面三種產(chǎn)品。</p><p>　　(1) 防爆型浮筒液位計(jì)此類(lèi)儀表大都是由可逆電動(dòng)機(jī)控制浮標(biāo)跟縱系統(tǒng),帶動(dòng)自整角式傳送器, 將測(cè)量結(jié)果送至相應(yīng)的顯示儀表,液位計(jì)的變送器及接線盒均為防爆結(jié)構(gòu)。</p><p>　　􀀂 (2) 稱(chēng)量式液位計(jì)此類(lèi)儀表是利用壓縮空氣作為測(cè)量動(dòng)力, 根據(jù)罐底單位面

77、積液柱的</p><p>　　靜壓力,將液位轉(zhuǎn)換成氣體壓力引至變送器。變送器是根據(jù)天平結(jié)構(gòu)原理工作的, 它將測(cè)量</p><p>　　結(jié)果以編碼形式傳給顯示儀表。由于變送器有壓力補(bǔ)償措施, 可用于開(kāi)口或受壓容器。這種液位計(jì)無(wú)需將電源引至油罐區(qū),故不會(huì)有爆炸危險(xiǎn)。</p><p>　　(3) 法蘭式變送器或壓力變送器法蘭式變送器是以法蘭型與被測(cè)介質(zhì)相連,被測(cè)介質(zhì)直接作

78、用在膜盒上, 可以用來(lái)測(cè)粘度較高的液位.</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　3.5 規(guī)范與公約要求</p><p>　　船級(jí)社的入級(jí)規(guī)范和SOLAS公約等國(guó)際公約都有關(guān)于船舶燃油供給系統(tǒng)(日用系統(tǒng))的要求和說(shuō)明，船舶建造時(shí)，燃油供給系

79、統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝等必須滿足這些要求。下面幾條是有關(guān)要求和說(shuō)明的摘錄。</p><p>　　(l)泵與吸入管以及排出管之間應(yīng)設(shè)有閥或旋塞，以便將泵與管路切斷并打開(kāi)進(jìn)行維修。</p><p>　　(2)對(duì)于工作時(shí)有可能使壓力超過(guò)其系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的所有泵，均應(yīng)裝設(shè)安全閥。安全閥排出的油應(yīng)流回至泵的吸入端，并能有效地將泵的排出壓力限制在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力之內(nèi)。</p><p>　　

80、(3)以在不中斷向發(fā)動(dòng)機(jī)供油時(shí)可清洗為目的，且并聯(lián)安裝的燃油過(guò)濾器(如雙聯(lián)濾器)的布置，應(yīng)使在壓力下因誤操作而打開(kāi)濾器的可能性降至最小。濾器/濾器腔應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇胧?，以在投入使用時(shí)透氣，在打開(kāi)之前釋放壓力。為此，應(yīng)該采用有泄放至安全地點(diǎn)的泄放管路的閥或旋塞。</p><p>　　(4)加熱器的燃油側(cè)應(yīng)裝有安全閥，安全閥排出的油應(yīng)引至相關(guān)泵的吸口或其他安全的地點(diǎn)。</p><p>　　(5)在

81、進(jìn)柴油機(jī)的燃油供油管上應(yīng)裝設(shè)燃油細(xì)濾器，該濾器的精度應(yīng)該滿足柴油機(jī)廠的要求。</p><p>　　(6)燃燒重柴油的柴油機(jī)燃油系統(tǒng)，應(yīng)有能立即換用輕柴油的切換設(shè)施。</p><p>　　(7)當(dāng)主柴油機(jī)設(shè)有燃油供給泵時(shí)，應(yīng)設(shè)有1臺(tái)在主機(jī)輸出最大持續(xù)功率時(shí)有足夠容量的主供給泵和1臺(tái)能使船舶正常航行的足夠容量的備用泵。備用泵應(yīng)為獨(dú)立動(dòng)力驅(qū)動(dòng)并能供立即使用。</p><p&g

82、t;　　(8)柴油機(jī)燃油供油管路上應(yīng)安裝燃油過(guò)濾器。對(duì)主機(jī)和安裝在輔柴油機(jī)供油總管上的過(guò)濾器，其布置應(yīng)做到當(dāng)對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行清洗時(shí)，能保證不中斷向柴油機(jī)供應(yīng)過(guò)濾燃油。</p><p>　　(9)在使用同一供油來(lái)源的多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝置中，應(yīng)提供隔離各自發(fā)動(dòng)機(jī)供油和溢油管線的裝置。隔離裝置不應(yīng)影響其他發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，并應(yīng)能夠從不會(huì)因任何發(fā)動(dòng)機(jī)失火而無(wú)法靠近的位置操作。隔斷裝置應(yīng)能可靠手動(dòng)關(guān)閉。</p><p

83、>　　(10)需加熱的燃油(滑油)艙柜和加熱器，應(yīng)裝有指示油溫的適當(dāng)設(shè)施。</p><p>　　(11)當(dāng)燃油(滑油)加熱需使用蒸汽加熱器或其他加熱介質(zhì)的加熱器時(shí)，除非不可能達(dá)到介質(zhì)著火的溫度，否則，除溫度控制裝置外，至少還應(yīng)設(shè)置一套高溫報(bào)替器或低流里報(bào)普器。</p><p>　　(12)推進(jìn)和重要系統(tǒng)所必需的每一種燃油，應(yīng)配備兩個(gè)燃油日用柜或等效布里。每一油柜的容量至少能供推進(jìn)裝置

84、在最大持續(xù)功率和發(fā)電機(jī)組在正常工作負(fù)荷情況下工作8h;燃油日用柜的設(shè)置，應(yīng)滿足當(dāng)一個(gè)油柜在清潔或修理時(shí)，另一個(gè)油柜可持續(xù)供應(yīng)燃油。</p><p>　　(13)日用燃油柜和沉淀柜的容量應(yīng)與無(wú)人值班的周期(如8h，16h，24h等等)相適應(yīng)，并應(yīng)至少增加10%的容量。</p><p>　　(14)如日用燃油柜采用遙控或自動(dòng)加油方式，則應(yīng)有防止溢油的措施，并設(shè)置高、低油位延伸至駕駛室控制站;而

85、上述的容量要求則可以免除。</p><p>　　(15)主機(jī)、輔機(jī)和鍋爐均采用HFO(單一燃油系統(tǒng))時(shí)，SOLAS規(guī)定兩只HFO日用柜(每只能供主機(jī)、輔機(jī)和鍋爐用油至少8h)以及1只MDO日用柜(用于發(fā)動(dòng)機(jī)鍋爐的初次冷起動(dòng)或修理時(shí))。也可采用等效設(shè)計(jì)，即:1只HFO日用柜+1只MDO日用柜(兩只油柜均能供主機(jī)、輔機(jī)及鍋爐用油至少8h)。</p><p>　　(16)主機(jī)及鍋爐采用HFO、而

86、輔機(jī)用MDO時(shí)，SOLAS要求是:兩只HFO日用柜(每只能供主機(jī)、鍋爐用油至少8h)以及兩只MDO日用柜(每只能供輔機(jī)用油至少8h):或采用以下等效設(shè)計(jì):1只HFO日用柜(能供主機(jī)、鍋爐用油至少8h)以及兩只MDO日用柜(能供主機(jī)、輔機(jī)及鍋爐用油至少4h，或供輔機(jī)及鍋爐用油至少8h)。</p><p>　　(17)在計(jì)算日用油柜的容量時(shí)，原則上主機(jī)功率可取最大持續(xù)功率(MCR，CMCR，SMCR，或DMCR一一D

87、erated Maxhaum Continuous Rating)，輔機(jī)應(yīng)取正常航行工況時(shí)電站的最大運(yùn)行功率。</p><p>　　本章介紹了船舶燃油供給系統(tǒng)的概念，介紹了開(kāi)式燃油供給系統(tǒng)和壓力式燃油供給系統(tǒng)的區(qū)別和不同應(yīng)用，總體上概述了燃油供給系統(tǒng)中主要設(shè)備的功能等，并就船級(jí)社和國(guó)際公約的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定作了簡(jiǎn)單敘述。</p><p>　　4.平臺(tái)滑油系統(tǒng)概述</p><

88、;p>　　4.1 平臺(tái)滑油系統(tǒng)的概念及作用</p><p>　　平臺(tái)滑油系統(tǒng)是保障主機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要輔助系統(tǒng)，主機(jī)在運(yùn)行時(shí)，由于其運(yùn)動(dòng)部件(活塞、十字頭、滑塊、軸系等)在軸承、汽缸、導(dǎo)板上轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)時(shí)，各接觸表面之間要發(fā)生摩擦，如果兩金屬表面直接接觸會(huì)發(fā)生干摩擦，那么部件將急劇磨損以至金屬表面發(fā)熱甚至咬死燒熔，機(jī)械設(shè)備將遭到損壞。平臺(tái)主機(jī)滑油系統(tǒng)的功用就是對(duì)船舶主機(jī)設(shè)備供應(yīng)足夠的、合乎質(zhì)量要求的滑油，使

89、干磨擦變成液體潤(rùn)滑下的摩擦，大大的減輕部件的磨損。主機(jī)滑油系統(tǒng)根據(jù)海洋平臺(tái)類(lèi)型和主機(jī)型號(hào)的不同而有所不同，但主要包括滑油輸送及凈化系統(tǒng)，滑油供給系統(tǒng)，滑油泄放系統(tǒng)等。海洋平臺(tái)主機(jī)滑油系統(tǒng)主要有以下作用:</p><p>　　(l)減磨作用:在相互運(yùn)動(dòng)表面保持一層油膜以減少摩擦，這也是潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要作用。</p><p>　　(2)冷卻作用:帶走兩運(yùn)動(dòng)表面因摩擦而產(chǎn)生的熱量以及外界傳來(lái)的熱量

90、，保證工作表面的適當(dāng)溫度。</p><p>　　(3)清潔作用:沖洗運(yùn)動(dòng)表面的污物和金屬磨粒以保持工作表面的清潔。</p><p>　　(4)密封作用:產(chǎn)生的油膜同時(shí)可起到密封作用。如活塞與缸套間的油膜除起到潤(rùn)滑作用外，還有助于密封燃燒室空間。</p><p>　　(5)防腐作用:形成的油膜覆蓋在金屬表面使空氣不能與金屬表面接觸，防止金屬銹蝕。</p>

91、<p>　　(6)減輕噪聲作用:形成的油膜可起到緩沖作用，避免兩表面直接接觸，減輕振動(dòng)和噪聲。</p><p>　　(7)傳遞動(dòng)力作用:如推力軸承中推力環(huán)與推力塊之間的動(dòng)力油壓。</p><p>　　總之，平臺(tái)主機(jī)滑油系統(tǒng)的作用是保證供給柴油機(jī)動(dòng)力裝置各運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑和各部件所需的潤(rùn)滑油。一般而言，船用柴油機(jī)的滑油潤(rùn)滑主要分為汽缸潤(rùn)滑和軸承潤(rùn)滑。</p><

92、p><b>　　4.2汽缸潤(rùn)滑</b></p><p>　　船用柴油機(jī)氣缸潤(rùn)滑是一個(gè)復(fù)雜而重要的問(wèn)題。在大型十字頭式柴油機(jī)中，氣缸潤(rùn)滑是一個(gè)獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其潤(rùn)滑設(shè)備、滑油品質(zhì)以及運(yùn)轉(zhuǎn)管理均需特殊考慮。在當(dāng)代柴油機(jī)高強(qiáng)化、燃油劣質(zhì)化的發(fā)展中，對(duì)氣缸潤(rùn)滑提出了愈加苛刻的要求。</p><p>　　一、氣缸潤(rùn)滑的工作條件</p><p>　　

93、氣缸潤(rùn)滑的特殊性首先在于高的工作溫度。通常，氣缸套上部表面溫度約為180℃～220℃，缸套下部表面溫度約為90℃～120℃，活塞環(huán)槽表面溫度根據(jù)測(cè)量點(diǎn)位置和活塞頂?shù)脑O(shè)計(jì)約在100℃～200℃之間。高溫會(huì)降低滑油粘度，加快滑油氧化變質(zhì)速度，并使缸壁上的部分油膜蒸發(fā)。</p><p>　　其次，活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度在行程中部最大，在上、下止點(diǎn)處為零。因此只有在活塞行程中部才有可能實(shí)現(xiàn)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑，而在上、下止點(diǎn)處則

94、不可能。特別在上止點(diǎn)處，氣缸中的溫度最高，活塞環(huán)對(duì)缸壁的徑向壓力最大，即使滑油能承受住這里的高溫，也只能保證邊界潤(rùn)滑條件。</p><p>　　柴油機(jī)使用劣質(zhì)燃油后對(duì)氣缸潤(rùn)滑帶來(lái)了新的問(wèn)題。這主要是由于劣質(zhì)油的高硫分、高灰分、高殘?zhí)恐岛蜑r青值引起的。如前所述，此時(shí)會(huì)對(duì)氣缸造成低溫腐蝕、固體顆粒磨損、結(jié)炭增多以至引起活塞環(huán)膠著和氣口堵塞等故障。另外，活塞頂與環(huán)帶部分變形也使氣缸潤(rùn)滑的難度增加。</p>

95、<p>　　由于上述原因，氣缸套特別是它的上部，很難形成連續(xù)完整的油膜，因而一般在氣缸套的上部磨損特別嚴(yán)重。圖4.2.1示出一臺(tái)二沖程直流掃氣柴油機(jī)的氣缸套磨損量隨行程變化的規(guī)律。該柴油機(jī)使用劣質(zhì)含硫燃油。上限曲線表示使用低堿性氣缸油，下限曲線表示使用高堿性氣缸油。由圖可見(jiàn)，氣缸套最大磨損量均發(fā)生在缸套上部。高堿性氣缸油可大大降低缸套腐蝕量，上、下限曲線間的影線部分可認(rèn)為系由酸性腐蝕所引起的磨損。</p>&l

96、t;p>　　(l)汽缸潤(rùn)滑的作用</p><p>　　a）減少摩擦損失和防止氣缸和活塞的過(guò)度磨損；</p><p>　　b）帶走燃燒殘留物和金屬磨粒等雜質(zhì)；</p><p>　　c）幫助密封燃燒室空間；</p><p>　　d）覆蓋在金屬表面上的油膜可防止燃?xì)馀c金屬接觸，以免產(chǎn)生腐蝕；</p><p><b

97、>　　e）減輕噪聲。</b></p><p>　　(2)汽缸潤(rùn)滑的方式</p><p>　　a）注油式潤(rùn)滑:即由凸輪軸帶動(dòng)的注油器向布置在氣缸周?chē)淖⒂蛯?dǎo)管供油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑。所有裝隔板的十字頭式柴油機(jī)的氣缸均采用這種方法潤(rùn)滑。</p><p>　　b）飛濺式潤(rùn)滑:利用連桿大端將曲軸箱內(nèi)的滑油甩出并飛濺在氣缸套表面進(jìn)行潤(rùn)滑。所有筒形活塞式柴油機(jī)都采用這

98、種潤(rùn)滑方式。盡管許多大功率筒形活塞式柴油機(jī)也裝有注油設(shè)備向氣缸注油，但這不過(guò)是為了補(bǔ)充曲軸箱滑油飛濺潤(rùn)滑的不足，而不能完全代替它。</p><p>　　(3)氣缸潤(rùn)滑的工作條件</p><p><b>　　a）高的工作溫度</b></p><p>　　由于氣缸套內(nèi)表面與高溫燃?xì)饨佑|，溫度較高。高溫會(huì)降低滑油的粘度，加快滑油氧化變質(zhì)的速度，并使缸

99、壁上的部分油膜蒸發(fā)。</p><p><b>　　b）邊界潤(rùn)滑條件</b></p><p>　　往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)活塞的速度在其行程的中部最大，在近上、下止點(diǎn)處為零。因此，只有在活塞行程的中部才有可能實(shí)現(xiàn)液體動(dòng)力潤(rùn)滑，而在上、下止點(diǎn)處則不可能。特別是在上止點(diǎn)附近，氣缸中的溫度最高，活塞環(huán)對(duì)缸壁的徑向壓力最大，即使滑油能承受住這里的高溫，也只能有一層吸附的油膜來(lái)保證邊界潤(rùn)滑條件

100、。</p><p><b>　　c）活塞的變形</b></p><p>　　在現(xiàn)代大功率柴油機(jī)中，由于機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷(單獨(dú)一種或二者兼有)的作用，將引起活塞頂部以及環(huán)帶部分變形，通常活塞向上(向燃燒室內(nèi))凸起，頂部直徑變大，可能拉傷氣缸套。而活塞環(huán)帶連同環(huán)槽也可能因此而產(chǎn)生歪斜，活塞環(huán)也被迫隨著歪斜，嚴(yán)重時(shí)，活塞環(huán)的上邊緣，特別是頂環(huán)的上邊緣，與氣缸套發(fā)生線接觸，導(dǎo)

101、致局部負(fù)荷過(guò)大而產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。</p><p><b>　　4.3軸承潤(rùn)滑</b></p><p>　　潤(rùn)滑軸承的油常叫曲軸箱油，又叫柴油機(jī)油或系統(tǒng)油，通常所說(shuō)的滑油實(shí)際上就是指曲軸箱油。在十字頭式柴油機(jī)中，曲軸箱油除了潤(rùn)滑各軸承外，還潤(rùn)滑十字頭導(dǎo)板。在筒形活塞式柴油機(jī)中，則同時(shí)用來(lái)潤(rùn)滑氣缸和活塞。</p><p>　　(l)軸承潤(rùn)滑的作用&l

102、t;/p><p>　　軸承潤(rùn)滑的主要作用是為了把工作表面完全隔開(kāi)，從而把軸承副的摩擦減至最小和防止磨損，然而，滑油還有其它作用，如利用滑油帶走部分熱量、沖洗表面并帶走磨削下來(lái)的金屬屑、保護(hù)金屬免遭腐蝕、減輕噪聲、有時(shí)還起密封作用。</p><p>　　(2)軸承潤(rùn)滑的方法</p><p><b>　　1）壓力潤(rùn)滑</b></p>&l

103、t;p>　　利用滑油泵把滑油輸送到柴油機(jī)所需要潤(rùn)滑的部位，在中、小功率的中、高速柴油機(jī)中，滑油泵由柴油機(jī)本身驅(qū)動(dòng)，在大功率的中、低速柴油機(jī)中，則由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。主軸承、曲柄銷(xiāo)軸承、凸輪軸軸承、十字頭銷(xiāo)軸承等都用此潤(rùn)滑方法;</p><p>　　在許多十字頭式柴油機(jī)中，滑油是從曲軸沿連桿的鉆孔供給十字頭軸承的。在這種情況下，連桿內(nèi)的滑油運(yùn)動(dòng)在滑油柱慣性力的作用下周期地改變方向，引起滑油的逆流，從而有供油中斷

104、的危險(xiǎn)，為了避免這種危險(xiǎn)同時(shí)有利于將滑油壓入軸承表面，可將潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力提高到0.3一 1.6bar，或者在連桿上裝一個(gè)增壓泵。N型十字頭式柴油機(jī)就裝設(shè)這種滑油增油泵，它是在工作循環(huán)中軸承承受負(fù)荷最小時(shí)將滑油送入十字頭的。</p><p><b>　　2）飛濺潤(rùn)滑</b></p><p>　　借助曲軸或齒輪的高速旋轉(zhuǎn)把滑油飛濺到某些需要潤(rùn)滑的部位，如筒形活塞式柴油機(jī)的氣

105、缸套表面，傳動(dòng)齒輪和泵的軸承等部位，常采用這種潤(rùn)滑方法。</p><p><b>　　4.4潤(rùn)滑形式</b></p><p>　　潤(rùn)滑系統(tǒng)通常是指曲軸箱油的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，它的任務(wù)是供應(yīng)足量的、合乎質(zhì)量要求的滑油以保證柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑，按滑油存容場(chǎng)所的不同潤(rùn)滑系統(tǒng)可分為濕曲軸箱(簡(jiǎn)稱(chēng)濕式)和干曲軸箱式(簡(jiǎn)稱(chēng)干式)兩大類(lèi)。</p><p>　　

106、(l)濕曲軸箱式潤(rùn)滑系統(tǒng)</p><p>　　滑油存放在柴油機(jī)的油底殼(曲柄箱)中，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由柴油機(jī)本身所帶的油泵抽吸油底殼滑油，經(jīng)滑油冷卻器到各潤(rùn)滑部件進(jìn)行潤(rùn)滑，以后借重力流回油底殼中，成為獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)。這種滑油管系一般用于小型柴油機(jī)，其設(shè)備和管路比較簡(jiǎn)單，并都附設(shè)在柴油機(jī)上，它不需要另設(shè)獨(dú)立滑油泵。在經(jīng)過(guò)一定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間后只要補(bǔ)充或更換新的滑油就可以了?；屠鋮s器器</p><p>

107、;　　(2)干曲軸箱式潤(rùn)滑系統(tǒng)滑油由另設(shè)的油艙儲(chǔ)存，它又有如下兩種形式:</p><p>　　1）如圖所示，在柴油機(jī)油底殼下設(shè)置滑油循環(huán)艙，滑油泵自該艙吸油，經(jīng)過(guò)滑油冷卻器，降低油溫后而至柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑，以后借重力流至柴油機(jī)底部，然后再流回滑油循環(huán)艙。</p><p>　　2）另一種的特點(diǎn)是采用兩臺(tái)滑油泵,一臺(tái)滑油泵(吸油泵)抽吸柴油機(jī)油底殼中的滑油,泵至滑油循環(huán)柜,另一臺(tái)滑油泵

108、(壓油泵)則吸自滑油循環(huán)柜的滑油,泵經(jīng)滑油冷卻器而至柴油機(jī)去潤(rùn)滑,然后再流至柴油機(jī)油底殼。這種管系可以不受柴油機(jī)及油柜安裝位置的限制而進(jìn)行布置。但其增加了油泵的數(shù)量。柴油冷卻器油泵圖。</p><p>　　圖4.4.1 干曲箱式滑油系統(tǒng)</p><p>　　5．燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1 發(fā)電柴油機(jī)每天耗油量</p><p&g

109、t;　　Q1= n1×ge1×Ne1×T1×10-6 t/day </p><p>　　式中：n1——發(fā)電柴油機(jī)工作臺(tái)數(shù)</p><p>　　ge1——發(fā)電柴油機(jī)燃油消耗率，200 g/KW·h（取最大值）</p><p>　　Ne1——發(fā)電柴油機(jī)持續(xù)