干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 海洋工程船超大型低压拖缆机研发

Arid

	海洋工程船超大型低压拖缆机研发
	汤敏; 蔡钿; 徐兵; 王征; 王荣军; 陆炳良; 马志刚; 潘晓; 邓规勇; 陈诺; 姜志龙; 赵丽雄; 艾燎原; 刘翔; 毛玉国
完成单位	武汉船用机械有限责任公司
登记(发布)日期	2009
中文摘要	一、课题来源与背景 250吨超大型低压拖缆机研发项目,是2009年～2011年工业和信息化部高技术船舶科研项目《中国品牌大型船用(甲板机械)锚绞机、舵机、吊机技术研发》中一个子项,2008年立项。其具体批复文件号“工信部装[2009]54号”。面对能源需求的日益增长,未来世界油气开发将日益依靠海上开采。海洋工程装备包括海洋工程船、石油钻探船、采油作业平台、浮式石油生产装置(FPSO)等,都是高技术附加值的海上建筑和装备。而海洋平台是海上油气开采的主力,但由于其不能自航,需要多种功能的平台工程船作后勤支援(诸如：拖曳、锚作、供应、移位和就位、值班守护、对外消防、抢险救助、溢油回收等),其中三用工作船(拖曳、锚作、供应)便是平台后勤支援必备的辅助船舶。目前,保有量以每年2%～3%的增幅递增,已近500艘。与国外平台与平台工程船1：2～1：3的比例相比,我国油田的平台工程船缺额很大,已成为当前海洋工程装备配套急待解决的问题。目前三用工作船上的主要装备基本上是以进口为主,配套设备中重要的作业机械--拖缆机更是大多依赖进口,特别是大型低压拖缆机更是完全为国外公司垄断,目前国内还是空白。早期的拖缆机均为非自动式,随着电液控制技术的发展,目前大多数采用电液控制形式,主要规格有16t、25t、50t等,国内的生产厂家有南京绿洲船用机械厂和华南船用机械厂,南京绿洲船用机械厂近两年也为中海油开发了80t拖缆机,正准备开发100t电液控制形式的拖缆机。随着海洋工程作业深度和范围的的快速发展,拖缆机的规格也从早期的100t发展到150t、200t、250t、350t、500t、600t,结构由早期的单滚筒发展到双滚筒及三滚筒,自动化控制要求也越来越高。目前国内100t以上的拖缆机全部依赖进口,其中200t以下的生产厂家主要有：日本福岛制作所(4PMa)、新加坡志同(18 PMa)和劳斯莱斯(R-R公司)等厂家生产,主要有以劳斯莱斯(R-R公司)生产的4PMa级的低压电液控制拖缆机和新加坡志同生产的18 PMa级的高压电液控制拖缆机,根据中海油的作业公司反映,作业船队喜欢使用劳斯莱斯(R-R公司)生产的4PMa级的低压电液控制拖缆机,操作简单维、修方便、使用可靠,200t以上的拖缆机基本上只有劳斯莱斯(R-R公司)生产,500吨以上的拖缆机向变频控制技术方向发展,近几年韩国的海洋工程装备发展也比较迅速;大型、超大型拖缆机受制于外国少数公司,成为海洋工程船建造的瓶颈。劳斯莱斯(R-R公司)生产的4PMa级的低压电液控制拖缆机是根据乌斯坦甲板机械发展起来的;乌斯坦甲板机械的核心技术就是4PMa级低压、大流量、大扭矩叶片马达及其控制技术,比较适应于大规格的甲板机械,随着拖缆机的大型化发展需求,劳斯莱斯(R-R公司)正在改进低压马达技术,压力等级提高到6PMa级,集成的控制阀组实现了遥控。我公司目前生产的8.5PMa级的叶片马达是IHI公司在70年代引进乌斯坦甲板机械技术基础上发展起来的,同时还产生了16PMa等级的高压马达。基于我公司引进IHI的8.5PMa级的叶片马达技术基础上,结合先进的电液控制技术的应用,以250 t、350 t拖缆机为目标,开发超大型拖缆机是可行的。二、技术原理及性能指标由于该类设备个性化需求特性明显,在决定技术方案时,是以配备于中海油田服务股份有限公司建造的8000KW海洋工程船250T双滚筒拖缆机为对象设计。通过总体及机电液分系统的分步研究,完成设计。其设备主要由执行机构、液压系统、电控系统等构成。双卷筒上下瀑布式布置,上卷筒为拖曳卷筒,下卷筒为起抛锚卷筒。设备为低油压电动液压驱动,由电动机驱动主泵站提供马达动力,马达驱动高速齿轮组将动力传递到驱动轴上的离合器,通过离合器的不同组合,分别或同时驱动上下滚筒上的低速齿轮组,将马达动力分别或同时传递到上下滚筒。操控模式为远程电液遥控,其动力由伺服系统提供,根据不同工况可以实现上下卷筒同时或单独操作。电控系统采用PLC控制器,通过采集和分析压力、速度、温度、位移等传感器的信号,实现对拖缆机的监测、控制和保护功能。安装于驾驶室内的智能型触摸屏为拖缆机的监控管理中心。性能指标如下：型号 TL-2500 技术参数额定负荷及速度(拖曳卷筒和起抛锚卷筒滚筒同时操作) 第一层中间层最外层 1250KN * 7.5 m/min 725KN * 12 m/min 510KN * 18 m/min 450KN * 12 m/min 260KN * 20 m/min 180KN * 29 m/min 250KN * 24 m/min 145KN * 41 m/min 100KN * 58 m/min 额定负荷及速度(拖曳卷筒或起抛锚卷筒滚筒独立操作) 2500KN * 7.5 m/min 1450KN* 12 m/min 1020 KN * 18 m/min 900KN * 12 m/min 520KN * 20 m/min 365KN * 29 m/min 500 KN * 24 m/min 290KN * 41 m/min 200KN * 58 m/min 松绳速度 Abt. 24 m/min Abt. 41 m/min Abt. 58 m/min 绳索容量 φ70mm × 1500 m 滚筒尺寸 φ900mm×2050mm 刹车力 3600KN(静态、第一层) 离合器液压驱动机械式离合器液压泵站 1套(含6套主泵组、2套伺服泵组) 遥控机构驾控室实现遥控操作自动张紧绞绳状态下实现自动张紧第一层卷入负荷 2000KN 卷入速度 7m/min±15% 放出负荷 2500T±15% 放出速度
中文关键词	低压拖缆机 ; 海洋工程船
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	U674.38
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001415682
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242616
推荐引用方式 GB/T 7714	汤敏,蔡钿,徐兵,等. 海洋工程船超大型低压拖缆机研发[Z]. 应用技术,2009.