船舶與海洋工程畢業(yè)設(shè)計(jì)自升式海洋平臺壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　自升式海洋平臺壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 船舶與海洋工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目 錄</b><

3、;/p><p><b>　　目 錄1</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p>　　Abstract3</p><p><b>　　第1章 前言4</b></p><p>　　第2章壓縮空氣系統(tǒng)介紹6</p>

4、;<p>　　2.1壓縮空氣的概念6</p><p>　　2.2 壓縮空氣系統(tǒng)的組成6</p><p>　　2.4優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)的主要因素8</p><p>　　第3章 自升式鉆井平臺壓縮空氣系統(tǒng)資料介紹10</p><p>　　3.1 平臺基本情況10</p><p>　　3.2適用范圍1

5、1</p><p>　　3.3平臺的要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)11</p><p>　　3.4起動空氣系統(tǒng)12</p><p>　　3.5該平臺壓縮空氣系統(tǒng)管系組成15</p><p>　　3.6 設(shè)計(jì)原則16</p><p>　　3.7 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完工后達(dá)到：16</p><p>　　第4章 壓

6、縮空氣系統(tǒng)管系設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1 管系的設(shè)計(jì)原則18</p><p>　　4.2管系計(jì)算及閥件選型18</p><p>　　4.3管子的處理20</p><p>　　4.4常用管子的規(guī)格21</p><p>　　4.5管系計(jì)算24</p><p>　　4.6該平臺壓

7、縮空氣系統(tǒng)管系的選擇：25</p><p>　　4.7閥的選用：26</p><p>　　4.8該平臺壓縮空氣系統(tǒng)閥類的選擇：30</p><p>　　4.9管路系統(tǒng)的選擇與計(jì)算31</p><p><b>　　總結(jié)33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34<

8、;/b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　附圖36</b></p><p><b>　　附譯文37</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　21世紀(jì)

9、是一個能源的時代, 隨著陸地能源的稀缺，開發(fā)海洋能源開始普及，海洋平臺因而得到了廣泛的應(yīng)用。而壓縮空氣系統(tǒng)是海洋平臺上一個相對獨(dú)立而又非常重要的系統(tǒng)，可為發(fā)電機(jī)組、輔機(jī)啟動，泵艙，固井泵艙等提供不同壓力的壓縮空氣，保障平臺的消防、動力輸出等各種需求，因此其設(shè)計(jì)在海洋平臺中占有重要地位。本文介紹了壓縮空氣系統(tǒng)的基本知識，結(jié)構(gòu)，原理，現(xiàn)階段壓縮空氣系統(tǒng)的一些基本情況, 對組成平臺壓縮空氣系統(tǒng)的主要設(shè)備的設(shè)計(jì)選型和安裝等方面的問題進(jìn)行了詳細(xì)的

10、論證和考證。根據(jù)建造規(guī)范和主要對40m水深自升式海洋平臺進(jìn)行了空氣壓縮系統(tǒng)常見問題研究分析，設(shè)計(jì)規(guī)范分析，壓縮空氣系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，管系選擇與計(jì)算，設(shè)計(jì)了一套壓縮空氣系統(tǒng)，正確地選擇了合適的管系，達(dá)到了平臺要求。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 海洋平臺：壓縮空氣系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；管系</p><p>　　Jack up ocean platform compressed air system’

11、s design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　[Abstract] The 21st century is an energy era, with the scarcity of land development ocean energy, energy started to popularize, offshore an

12、d been widely used. Compressed air system is the ocean platform a relative independent and very important system, can be generating set, auxiliary engine start, pump cabin, cementing pump tank provide different pressure

13、of compressed air, security platform fire, power output, etc. Various kinds of demand, so its design in the majority of the offshore platform</p><p>　　【Key Words】offshore: compressed air system; optimization

14、 design; pipe</p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　1940年，海洋的石油開發(fā)出現(xiàn)在人們的眼前。從淺海到深海，一座座鋼鐵巨物——海洋平臺像一個個巨人一樣，站立在海天之間。海洋油氣開發(fā)的總產(chǎn)量所占的比例也越來越大，陸地油氣的總產(chǎn)量所占比例自然就越來越小。在世界已發(fā)現(xiàn)的可采油氣中，海洋油氣占40%左右。由于技術(shù)等條件限制，深海

15、油氣的開發(fā)程度還是非常低的,因此開發(fā)海洋油氣擁有的潛力非常之大。</p><p>　　最近幾十年，海洋油氣的產(chǎn)量所占比例一直保持較快的增長，因此海洋平臺也得到了發(fā)展。1956年出現(xiàn)了鉆井船,5年之后，半潛式鉆井平臺也出現(xiàn)在大家面前，到現(xiàn)在各種各樣的海洋平臺分布在5大洋的各個地方。目前海洋平臺可以分為鉆井駁船、鉆井船、內(nèi)陸駁、自升式鉆井平臺、平臺鉆機(jī)、半潛式鉆井平臺、座底式平臺和鉆井模塊這8種。</p>

16、<p>　　據(jù)一家美國權(quán)威公司統(tǒng)計(jì)，全球陸地鉆井平臺從1982年達(dá)到6150臺的高峰開始到2009年減少到不足3550臺。其中美國在這20多年中減少陸地平臺的數(shù)量最多，大約有90%。 而同一時期，自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺和鉆井船從499部增加到630部左右，這充分表明，海洋平臺在鉆井工業(yè)中占有重要地位。隨著海洋平臺作業(yè)水深能力的進(jìn)步，深水的定義也在不斷擴(kuò)大。1998年以前，水深超過200米就認(rèn)為是深海，98年以后深水

17、定義增加到319米，而現(xiàn)在國際上認(rèn)為水深超過1350米才算深海。</p><p>　　目前，全世界共有約143家公司從事海上鉆井，其中鉆井承包商約有90家，其他為綜合性石油公司。鉆承包商中擁有超過5部鉆井平臺的約50家，海洋平臺作業(yè)深度能力超過600米的承包商43家；另外還有一些綜合性公司以及巴西、印度、俄羅斯等國家石油公司也有一定數(shù)量的海洋鉆井平臺。</p><p>　　目前，我國只有中

18、海油田服務(wù)股份有限公司家參與國際鉆井平臺市場競爭，但仍以淺海鉆井平臺為主，雖然已開始加強(qiáng)深海鉆井平臺開發(fā)建造，但我國海洋鉆井平臺的發(fā)展已落后于美國、巴西等國家。</p><p>　　因此我國在海洋鉆井平臺的設(shè)計(jì)、建造、檢驗(yàn)和科研方面都迫切需要發(fā)展，特別是在海洋鉆井平臺的基本設(shè)計(jì)上，我國在獨(dú)立設(shè)計(jì)方面還是有一定的差距，大部分依靠外國設(shè)計(jì)技術(shù)。開展上述相關(guān)方面的研究工作，是提高我國海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造能力的需要，也是提

19、高海洋平臺設(shè)計(jì)國際競爭力的需要，這對于我國海洋資源的開發(fā)和我國海洋工程事業(yè)的發(fā)展都具有重要意義?！笆晃濉币?guī)劃強(qiáng)調(diào)船舶裝備的發(fā)展目標(biāo)是:“大型海洋石油工程設(shè)備，30萬噸礦石和原油運(yùn)輸船、萬標(biāo)箱以上集裝箱船，液化天然氣運(yùn)輸船等大型、高技術(shù)、高附加值船舶及大功率柴油機(jī)等配套設(shè)備”。在此規(guī)劃中突出了大型海洋石油工程裝備的設(shè)計(jì)建造。</p><p>　　海洋平臺在使用當(dāng)中，壓縮空氣系統(tǒng)是平臺的重要動力氣源，可為柴油機(jī)提供

20、不同壓力的壓縮空氣，保障平臺的消防、動力輸出等各種需求，所以其設(shè)計(jì)在海洋平臺各個輪機(jī)系統(tǒng)中占有主要地位，本文也是為此而展開。</p><p>　　第2章壓縮空氣系統(tǒng)介紹</p><p>　　2.1壓縮空氣的概念</p><p>　　在動力裝置中，壓縮空氣系統(tǒng)是保證海洋平臺正常運(yùn)行的不可缺少的動力源。又由于壓縮空氣具有取用方便、易于貯存和輸送快捷、不會起火等優(yōu)點(diǎn)，因而

21、在海洋平臺和船舶上獲得了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　(l)以壓縮空氣為動力，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的起動、換向、控制與操縱。用壓縮空氣發(fā)動主、副機(jī)可以獲得大的起動扭矩，具有很大的動力。</p><p>　　(2)向氣動自動化設(shè)備和系統(tǒng)提供壓縮空氣;</p><p>　　(3)向海水、淡水壓力柜提供壓縮空氣，以維持一定的工作壓力條件;</p><p>

22、;　　(4) 吹通二氧化碳集合總管;</p><p>　　(5)為汽笛、霧笛等設(shè)備提供吹鳴動力;</p><p>　　(6)為樁靴排水提供動力;</p><p>　　(7)為中控室吹氣測深氣源裝置、井口遠(yuǎn)程控制裝置提供動力;</p><p>　　(8)為平臺上的鉆臺裝置：BOP裝置、遠(yuǎn)程控制裝置、鉆井用空氣瓶，防噴器移動桁吊提供動力源;<

23、;/p><p>　　(9)機(jī)艙和甲板的雜用；</p><p><b>　?。?0）吹灰空氣瓶</b></p><p>　?。?1）試油工藝系統(tǒng)用氣接口；</p><p>　　（12）燃油速閉控制箱。</p><p>　　海洋平臺壓縮空氣系統(tǒng)的功能是供給動力裝置各種氣設(shè)備以一定數(shù)量和質(zhì)量的壓縮空氣。根據(jù)

24、各種設(shè)備所需的壓力，所提供的壓縮空氣也不相同。</p><p>　　2.2 壓縮空氣系統(tǒng)的組成</p><p>　　壓縮空氣系統(tǒng)主要由微熱再生干燥器、緩沖氣瓶以及配套設(shè)施，主機(jī)起動用空氣瓶，吹灰用空氣瓶組成，安放在空壓機(jī)艙。</p><p>　　壓縮空氣起動是利用壓縮空氣推動活塞運(yùn)動而產(chǎn)生動力進(jìn)行起動，起動扭矩和功率較大，一般使用在中、大功率柴油機(jī)上，常用的最大起動

25、壓力為2.94MPa。除開主、輔柴油機(jī)的起動，還有其他設(shè)備需用壓縮空氣。這些壓縮空氣基本從起動空氣瓶引出，經(jīng)減壓閥減壓后輸送至各用氣設(shè)備。為此，空氣瓶也是壓縮空氣系統(tǒng)的重要一部分，空氣瓶的容量除滿足柴油機(jī)起動外，尚應(yīng)增加以滿足其他設(shè)備所需的空氣量。而起動空氣瓶也稱為主空氣瓶。</p><p>　　起動空氣系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、起動空氣瓶、閥、管路組成，再配以各種附件。其中包括主機(jī)起動壓縮空氣管系、輔機(jī)起動壓縮空氣

26、管系及其他管系。控制空氣系統(tǒng)能起到供給各種氣動自動儀表和氣動控制設(shè)備合格氣源的作用，該系統(tǒng)是將氣動空氣系統(tǒng)的空氣經(jīng)減壓、干燥并過濾等處理后，再供各用壓縮空氣的控制系統(tǒng)及元器件。</p><p>　　2.2.1空氣壓縮機(jī)</p><p>　　空氣壓縮機(jī)是平臺用于制造壓縮空氣的設(shè)備，是壓縮空氣系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，一般采用兩級活塞式壓縮機(jī)。應(yīng)至少配3臺空氣壓縮機(jī)。還可配一臺輔空壓機(jī)，用于向輔空

27、氣瓶充氣和起動輔機(jī)。</p><p>　　2.2.2起動空氣瓶</p><p>　　起動空氣瓶是平臺重要的壓力容器，用來儲藏及輸送壓縮空氣，以供各用氣設(shè)備使用和消耗。一般，瓶內(nèi)氣壓為 3MPa，可以適用于所有柴油機(jī)的啟動要求?？諝馄靠梢苑譃?種，為立式和臥式，小容量空氣瓶為立式，大容量的為臥式?？諝馄可线€應(yīng)該設(shè)有相應(yīng)的附件，比如隔離閥、泄放閥內(nèi)殘水的設(shè)備、安全閥等。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，供主機(jī)起動

28、的空氣瓶應(yīng)該設(shè)有兩只以上，它們總?cè)萘吭诓谎a(bǔ)充壓縮空氣量的情況下，對可逆轉(zhuǎn)主柴油機(jī)能從冷態(tài)連續(xù)起動不少于12次，對不能換向的主柴油機(jī)能從冷態(tài)連續(xù)起動不少于6次。因此，空氣瓶的配置一般是主瓶兩只，輔空氣瓶1只，由主空氣瓶充壓縮空氣，配輔空壓機(jī)充氣;應(yīng)急空氣瓶1只;汽笛空氣瓶1只，由主空氣瓶經(jīng)減壓閥充氣;自動控制用空氣瓶l只，由主空氣瓶經(jīng)減壓閥充氣，出氣須經(jīng)空氣干燥器讓空氣干燥;油艙柜出口閥應(yīng)急切斷空氣瓶1只，由主空氣瓶經(jīng)過減壓閥充氣;其他特

29、殊用途空氣瓶按需配置。</p><p>　　2.2.3 系統(tǒng)附件</p><p>　　檢測監(jiān)控等系統(tǒng)或元器件對壓縮空氣源的質(zhì)量有一定要求，不僅僅要求壓力穩(wěn)定、流量充足，還要求工作氣體的潔凈干燥。沒有經(jīng)處理的壓縮空氣中帶有各種雜質(zhì)，比如顆粒灰塵、水分和油污等。這種含有雜質(zhì)的壓縮空氣會使氣動元器件工作不順利，易使氣路孔道變小，甚至堵塞，產(chǎn)生不良的效果。還會影響氣動元部件的工作特性，使金屬零件的

30、銹蝕，運(yùn)動件磨損加速和非金屬膜片的加快老化等，所以須將壓縮空氣進(jìn)行各種處理。</p><p>　　(l) 冷凍式空氣干燥器</p><p>　　冷凍干燥器是以制冷的方式，使壓縮空氣溫度下降到某一溫度，便于把壓縮空氣中的水、油冷凝析出。空氣干燥器一般安裝在控制空氣瓶的出氣管上。</p><p><b>　　(2) 油水分離器</b></p&

31、gt;<p>　　油水分離器的作用是將上游管路輸送過來的濕壓縮空氣中的水份除去，減少凈化設(shè)備的水份負(fù)載，優(yōu)化凈化效果越好，設(shè)備壽命延長得更多。油水分離器一般安裝在空氣壓縮機(jī)和主空氣瓶的管路上。</p><p><b>　　(3)過濾器</b></p><p>　　過濾器用于除去灰塵雜質(zhì)，達(dá)到凈化空氣的目的。</p><p><

32、;b>　　(4)穩(wěn)壓</b></p><p>　　穩(wěn)壓一般是通過空氣瓶來控制，從主空氣瓶出來的壓縮空氣經(jīng)過減壓，達(dá)到空氣所需氣壓，貯入控制空氣瓶內(nèi)，以保證空氣使用時有穩(wěn)定的壓力。</p><p>　　2.4優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)的主要因素</p><p>　　壓縮空氣系統(tǒng)須將5個基本因素考慮到設(shè)計(jì)中，才能使該系統(tǒng)優(yōu)化。這5個因素是壓縮空氣的需求量，品質(zhì)，

33、供應(yīng)，儲存，管路系統(tǒng)。作為平臺動力系統(tǒng)中的主要設(shè)備，擁有良好的這5個因素才能讓它發(fā)揮應(yīng)有作用。而這5個因素必須通過周密的設(shè)計(jì)來滿足，它們必須綜合考慮，才能達(dá)到最佳的狀態(tài)。</p><p>　　2.4.1壓縮空氣的需求量</p><p>　　確定壓縮空氣系統(tǒng)的實(shí)際需求量有多少是很重要也是很困難的。因?yàn)閴嚎s空氣系統(tǒng)的用量經(jīng)常波動很大，甚至?xí)^預(yù)先估計(jì)的平均量。設(shè)計(jì)一個壓縮空氣的儲存及分配系統(tǒng)

34、就必需知道最多時所需的用氣量。測試一個系統(tǒng)所需求的用氣量所用的方法最精確的就是用流量計(jì)監(jiān)測空氣流量，測試出來。壓縮空氣主系統(tǒng)的起點(diǎn)一般是流量記安裝的最佳位子，當(dāng)然了其他一些點(diǎn)也能安裝流量記，但效果還是主系統(tǒng)的起點(diǎn)較好。通過流量記記錄各種數(shù)據(jù)，比如壓縮空氣流量以及壓縮空氣的壓力，得出的數(shù)據(jù)用來繪制流量圖，流量的大小就一目了然了。還要提到的兩點(diǎn)也是很重要的，泄漏與假需求。它們在整個需求中占了相當(dāng)?shù)谋壤Ｐ孤┲傅木褪菈嚎s空氣的泄漏，檢查泄漏首

35、先要關(guān)閉所有的空壓機(jī)，接著要在沒有氣動工具運(yùn)行的情況下，然后就可以進(jìn)行測試了，這里有好好幾種方法：測試滿載運(yùn)行的和時間、測試儲氣罐壓力下降的時間、測試用氣點(diǎn)的泄露。假需求指的是壓縮空氣系統(tǒng)由于系統(tǒng)壓力與用氣設(shè)備所需要的壓力不同造成的。解決這個問題可以通過加裝壓力調(diào)節(jié)器來調(diào)整。每臺氣動設(shè)備運(yùn)行時，流量及壓力一般都是在額定的條件下，也就是最佳運(yùn)行狀態(tài)。這樣，就要求一個能提供單一壓力的壓縮空氣系統(tǒng)，平臺壓縮空氣</p><

36、p>　　2.4.2壓縮空氣品質(zhì)</p><p>　　壓縮空氣不同的應(yīng)用需要不同的品質(zhì)。一般平臺上的壓縮空氣系統(tǒng)，為了達(dá)到相應(yīng)品質(zhì)要求的壓縮空氣，會選擇油水分離器、過濾器等設(shè)備對壓縮空氣進(jìn)行處理。處理到如何的程度，國際標(biāo)準(zhǔn)1508573一1對其作了規(guī)定。</p><p><b>　　2.4.3供應(yīng)需求</b></p><p>　　空壓機(jī)是壓

37、縮空氣系統(tǒng)中重要的一部分，它是壓縮空氣的提供者。壓縮機(jī)所產(chǎn)生的壓縮空氣可以利用儲存設(shè)備和管路分配來達(dá)到需求。所以系統(tǒng)中這3點(diǎn)是基礎(chǔ)，如果供應(yīng)、儲存及管路這3點(diǎn)布置不當(dāng)，會引發(fā)各種問題，比如壓力波動過大，設(shè)備損傷的較快。</p><p>　　2.4.4壓縮空氣的儲備</p><p>　　壓縮空氣儲備也是個關(guān)鍵點(diǎn)，它由系統(tǒng)中所有的容納設(shè)備組成。充分的儲備是非常重要的，代表了能量資源能在任何需要

38、的時候可釋放和補(bǔ)充?？諝馄客ǔ１硎玖苏麄€儲備量的大小。根據(jù)CCS有關(guān)規(guī)定，供主機(jī)起動的空氣瓶應(yīng)該設(shè)有兩只以上，它們總?cè)萘吭诓谎a(bǔ)充壓縮空氣量的情況下，對可逆轉(zhuǎn)主柴油機(jī)能從冷態(tài)連續(xù)起動不少于12次，對不能換向的主柴油機(jī)能從冷態(tài)連續(xù)起動不少于6次。這也就要求要有相應(yīng)的空氣瓶，能在任何時候，任何需求中提供充足的空氣儲備。</p><p>　　2.4.5管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　管路系統(tǒng)是為

39、壓縮空氣提供一個輸送的通道，并負(fù)責(zé)連接供應(yīng)、儲備及設(shè)備的需求。通常使用管路網(wǎng)絡(luò)為不同地點(diǎn)供氣。還有要提到的一點(diǎn)就是壓縮空氣在輸送時，由于摩擦而導(dǎo)致壓縮空氣壓力下降的問題。在理想情況下，管路中壓力降低一般在 0.1~0.1sbar之間。減少壓力下降的主要方法有：縮短空氣傳輸路徑；降低系統(tǒng)內(nèi)空氣流速；去掉不必要的拐角、閥門及其他流量限制；排除泄漏等。管路系統(tǒng)布置的優(yōu)化是提高整個壓縮空氣系統(tǒng)的效率的有效方法。</p><p

40、>　　第3章 自升式鉆井平臺壓縮空氣系統(tǒng)資料介紹</p><p>　　3.1 平臺基本情況</p><p>　　該平臺是一艘三樁腿的懸臂梁海洋自升式工程輔助支持平臺，具有工程輔助支持和鉆井2種功能，鋼質(zhì)非自航。在鉆井狀態(tài)下，平臺設(shè)計(jì)作業(yè)水深40m（含天文潮和風(fēng)暴潮），最大鉆井深度5000m（使用4.5英寸鉆桿）；在工程輔助支持1狀態(tài)下，平臺設(shè)計(jì)作業(yè)水深40m（含天文潮和風(fēng)暴潮）；在工

41、程輔助支持2狀態(tài)下，平臺設(shè)計(jì)作業(yè)水深35m（含天文潮和風(fēng)暴潮）。</p><p>　　平臺主體為箱形結(jié)構(gòu)，平面形狀接近三角形。平臺樁腿采用圓柱形樁腿，艉二艏一，樁腿下端設(shè)有樁靴（拖航時樁靴完全收回平臺體內(nèi)）。每個樁腿設(shè)有一套升降裝置，樁腿通過升降裝置與船體連接和固定，并可將船體支撐于一定高度。升降裝置采用電動齒輪齒條升降系統(tǒng)。</p><p>　　該平臺作為工程輔助支持平臺時，首先將平臺拖

42、航到位并按該狀態(tài)要求預(yù)壓完成后，平臺升到預(yù)定高度，將橫移軌道及其上面的設(shè)施向平臺艏部、沿懸臂梁上面的軌道移動，再在平臺懸臂梁上配置200人生活居住模塊及其配套設(shè)施（如救生設(shè)備等），通過懸臂梁縱向移動，可以擴(kuò)大平臺甲板的有效使用面積，同時可以調(diào)整平臺三根樁腿的受力狀態(tài)。在該狀態(tài)下，包括燃燒臂、鉆具、藥品等鉆井用可變載荷需全部清空，除油漆間、乙炔瓶間外，沒有危險(xiǎn)區(qū)。200人生活居住模塊上的海水、淡水及電由平臺供給，生活污水通過單獨(dú)吊裝上的生

43、活污水處理模塊進(jìn)行處理，處理后存放到生活污水艙。</p><p>　　該平臺配置標(biāo)準(zhǔn)的鉆井設(shè)備，作為鉆井平臺時，通過懸臂梁和橫向軌道，平臺在同一地點(diǎn)可以鉆探多口井。</p><p>　　固定生活樓設(shè)在平臺的艏部，可以提供100人的生活居住條件。直升機(jī)甲板設(shè)置在生活樓上層的前方，為平臺人員提供交通條件。</p><p>　　船體艏部和尾部分別設(shè)有2只就位絞車。<

44、/p><p><b>　　平臺工作狀態(tài):</b></p><p>　　鉆井狀態(tài)：平臺上有鉆臺及其鉆井設(shè)備；</p><p>　　工程輔助支持1狀態(tài)：平臺上有200人生活模塊及其相應(yīng)設(shè)施，沒有鉆臺及鉆臺以上設(shè)備；</p><p>　　工程輔助支持2狀態(tài)：平臺上有200人生活模塊和鉆臺并存，并包含200人生活模塊的相應(yīng)設(shè)施。&l

45、t;/p><p><b>　　3.2適用范圍</b></p><p>　　本平臺作為鉆井平臺時，適用于5000m（φ114mm鉆桿）深度內(nèi)的石油鉆探作業(yè)，具備鉆井、固井和輔助試油等能力，最大作業(yè)水深為40m（含天文潮和風(fēng)暴潮），適應(yīng)于泥砂質(zhì)或淤泥質(zhì)海域。</p><p>　　本平臺作為工程輔助支持1平臺時，可提供300人居住，對外提供3200KW的

46、電力負(fù)荷，最大作業(yè)水深為40m（含天文潮和風(fēng)暴潮），適應(yīng)于泥砂質(zhì)或淤泥質(zhì)海域。</p><p>　　本平臺作為工程輔助支持1平臺時，可提供300人居住，對外提供3200KW的電力負(fù)荷，最大作業(yè)水深為35（含天文潮和風(fēng)暴潮），適應(yīng)于泥砂質(zhì)或淤泥質(zhì)海域。</p><p><b>　　平臺為無冰區(qū)作業(yè)。</b></p><p>　　3.3平臺的要求和

47、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　該平臺是一艘三樁腿自升式工程支持輔助平臺，鋼質(zhì)非自航，由平臺主體、樁腿、升降系統(tǒng)三部分組成。平臺主體為箱形結(jié)構(gòu)，平面形狀接近三角形，帶有滑移梁系統(tǒng)。平臺設(shè)三根圓柱形樁腿（帶樁靴），艉二艏一，采用電動齒輪齒條升降系統(tǒng)。</p><p>　　平臺的主要任務(wù)是在水深40m（含天文潮和風(fēng)暴潮）范圍內(nèi)的渤海灣海域進(jìn)行工程輔助支持作業(yè)。船東要求的任務(wù)書的要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：

48、</p><p>　?。?）其平臺的人員和使用年限及自持能力的要求如下：</p><p>　　1）本平臺定員300人。</p><p>　　2）本平臺設(shè)計(jì)使用年限為20年</p><p>　　3）本平臺自持能力為20天</p><p>　?。?）平臺的設(shè)計(jì)環(huán)境條件及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（50年一遇）</p><

49、p>　　作業(yè)水深：≤40米（含天文潮和風(fēng)暴潮）</p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：大氣設(shè)計(jì)溫度-10℃～40℃</p><p>　　最低海水設(shè)計(jì)溫度-2℃</p><p>　　最大相對濕度95％（+20℃時）</p><p>　　正常作業(yè)：設(shè)計(jì)風(fēng)速36m/s；</p><p>　　設(shè)計(jì)波高7.5m，周期9.6s。&l

50、t;/p><p>　　風(fēng)暴自存： 設(shè)計(jì)風(fēng)速51.5m/s；</p><p>　　設(shè)計(jì)波高9.3m，周期9.6s。</p><p><b>　　遷航</b></p><p><b>　　航區(qū)：近海航區(qū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)風(fēng)速36m/s（完整穩(wěn)性，近程拖航）</p

51、><p>　　設(shè)計(jì)風(fēng)速51.5m/s（完整穩(wěn)性，遠(yuǎn)程拖航）</p><p>　　設(shè)計(jì)風(fēng)速25.8m/s（破艙穩(wěn)性）</p><p><b>　　海流：2.5節(jié)</b></p><p>　　升降、預(yù)壓狀態(tài)：設(shè)計(jì)風(fēng)速13 m/s，波高1米。</p><p><b>　　3.4起動空氣系統(tǒng)<

52、/b></p><p>　　起動空氣系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、啟動空氣瓶、閥、管路及各種附件組成。除了主，輔柴油機(jī)的起動以外，船上還有其他需要壓縮空氣的設(shè)備。為簡化設(shè)備和系統(tǒng)，這些壓縮空氣往往也從起動空氣瓶引出，經(jīng)減壓閥減壓后至各用氣設(shè)備。為此，次空氣瓶的容量除滿足柴油機(jī)起動外，尚應(yīng)增加滿足其他設(shè)備所需的空氣量。而起動空氣瓶也改稱為主空氣瓶。</p><p><b>　　3.4.1

53、空氣瓶</b></p><p>　　空氣瓶是平臺重要的壓力容器。</p><p>　　根據(jù)《海上移動式平臺入級與建造規(guī)范(2005)》空氣瓶的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)符合《鋼制海船入級與建造規(guī)范》第3篇第6章第6節(jié)中的有關(guān)規(guī)定。供主機(jī)起動用的空氣瓶至少應(yīng)有2個。其總?cè)萘繎?yīng)在不補(bǔ)充充氣的情況下，對每臺可換向的主機(jī)能從冷機(jī)連續(xù)起動不少于 12 次，試驗(yàn)時應(yīng)正倒車交替進(jìn)行；對每臺不能換向的主機(jī)能

54、從冷機(jī)連續(xù)起動不少于6次。如主機(jī)多于兩臺時，空氣瓶的容量可適當(dāng)減少。</p><p>　　自動起動的每臺應(yīng)急發(fā)電機(jī)組應(yīng)設(shè)有認(rèn)可的起動裝置，并配備至少能供3次連續(xù)起動的能源。此外，還應(yīng)配備在30min內(nèi)能起動3次的第二能源，但人工起動能被證明是有效者除外。</p><p>　　空氣瓶的安裝應(yīng)使泄放接管在平臺正常傾斜的情況下仍為有效。啟動、雜用及儀表和控制用空氣瓶宜分開設(shè)置，當(dāng)儀表、控制和應(yīng)急

55、用空氣與其他用氣共用一個氣瓶時，應(yīng)保證優(yōu)先滿足儀表、控制和應(yīng)急用氣。空氣瓶上應(yīng)設(shè)有壓力繼電器。當(dāng)壓力低于允許值時應(yīng)能報(bào)警并自動啟動壓縮機(jī)進(jìn)行補(bǔ)氣。</p><p>　　一般，平臺所用瓶內(nèi)氣壓為3MPa，適用于大部分機(jī)器的起動要求?？諝馄坑辛⑹胶团P式之分，小容量為立式，而大容量則為臥式。空氣瓶上應(yīng)設(shè)有必要的附件。</p><p>　　本平臺的空氣瓶設(shè)計(jì)如下：</p><p

56、><b>　?。?）起動空氣瓶</b></p><p>　　對于柴油機(jī)啟動的應(yīng)急空壓機(jī)，必須配置啟動空氣系統(tǒng)。本平臺供主機(jī)起動的空氣瓶設(shè)2只，其中一只備用，容量為1 m3, 起跳壓力為1.1 MPa。在空氣壓縮機(jī)撬塊不足以提供充足的壓縮空氣的情況下，起到應(yīng)有的作用。所用的柴油機(jī)是手搖柴油機(jī)皮帶傳動,配起動蓄電池立式，風(fēng)冷，二級壓縮，流量：40 m3/h，壓力：1.1MPa。</p

57、><p><b>　　（2）工程空氣瓶</b></p><p>　　對于空氣撬塊內(nèi)的壓縮機(jī)，須安裝工程空氣瓶。平臺所安裝的工程空氣瓶有2個，每個容積2 m3, 最低起動壓力1 MPa，起跳壓力為1.1 MPa。</p><p><b>　?。?）應(yīng)急空氣瓶</b></p><p>　　應(yīng)急空氣瓶的作用是

58、啟動應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，容量0.25 m3 壓 力：1.1 MPa。</p><p>　?。?）空氣瓶中含水量的計(jì)算</p><p>　　不同溫度下飽和空氣的含水率At見表，空氣中的含水率</p><p>　　式中 a------空氣中的含水率（g/m3）</p><p>　　-------相對濕度.</p><p>　　

59、表3-1不同溫度下的飽和空氣含水率 </p><p><b>　?。?）空氣瓶配置</b></p><p>　　1）工程空氣瓶兩只。</p><p>　　2）起動空氣瓶兩只，其中一只備用。</p><p>　　3）應(yīng)急空氣瓶一只。</p><p>　　3.4.2空氣壓縮機(jī)</p>&

60、lt;p>　　根據(jù)《海上移動式平臺入級與建造規(guī)范(2005)》應(yīng)裝有2臺及以上空氣壓縮機(jī)，其中1臺應(yīng)由主推進(jìn)柴油機(jī)以外的動力驅(qū)動。其總排氣量應(yīng)能在1h內(nèi)將空氣瓶的空氣壓力從大氣壓提至規(guī)定的起動次數(shù)所需的壓力。</p><p>　　空壓機(jī)上應(yīng)設(shè)有壓力表和安全閥，安全閥的開啟壓力應(yīng)不大于工作壓力的1.1倍。在壓縮空氣冷卻器的水套壁上應(yīng)設(shè)有安全閥或安全膜片。</p><p>　　空壓機(jī)的曲

61、軸箱超過0.6m 時，應(yīng)設(shè)置安全閥?？諌簷C(jī)應(yīng)設(shè)有從空氣中分離油和水的設(shè)備。</p><p>　　空壓機(jī)的吸氣口應(yīng)設(shè)置在非危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，吸氣口應(yīng)設(shè)空氣濾清器。</p><p>　　空壓機(jī)的排出管應(yīng)直接接至每只起動空氣瓶，此管上應(yīng)設(shè)有止回閥，并應(yīng)裝有油分離器和泄放旋塞。</p><p><b>　?。?）數(shù)量</b></p><p&

62、gt;　　空壓機(jī)撬塊內(nèi)包括:3臺空壓機(jī)，2臺正常工作，另外一臺作為備機(jī)，還有一臺柴油機(jī)驅(qū)動應(yīng)急空壓機(jī)。2套無熱再生干燥機(jī)和1個緩沖氣瓶及過濾器，聯(lián)動控制柜，聯(lián)動配電柜。</p><p>　?。?）主空氣壓縮機(jī)排量</p><p>　　應(yīng)在1小時內(nèi)使主空氣瓶從大氣壓升至主機(jī)起動的最大壓力。即：</p><p><b>　　(3.4.2)</b>&

63、lt;/p><p>　　式中------空氣壓縮機(jī)總排量（m3/h）</p><p>　　--------空氣瓶總?cè)莘e （m3）</p><p>　　--------空氣瓶充氣終壓（MPA）</p><p>　　3.4.3控制空氣系統(tǒng)</p><p>　　控制空氣系統(tǒng)的作用是為設(shè)備提高的合格氣源，一般平臺上的壓縮空氣系統(tǒng)，

64、為了達(dá)到相應(yīng)品質(zhì)要求的壓縮空氣，會選擇油水分離器、過濾器等設(shè)備對壓縮空氣進(jìn)行處理。</p><p>　　（1）控制空氣的質(zhì)量要求</p><p>　　檢測監(jiān)控等系統(tǒng)和元器件對壓縮空氣的質(zhì)量有一定要求，不但要求有穩(wěn)定的壓力、充足的流量，而且壓縮空氣必須潔凈干燥。因?yàn)槲唇?jīng)處理的壓縮空氣中帶有各種雜質(zhì)。這種有雜質(zhì)的空氣會不利于氣動元器件工作，產(chǎn)生各種有害系統(tǒng)的影響，所以壓縮空氣進(jìn)行處理是必須的。

65、</p><p>　?。?） 控制空氣的處理</p><p><b>　　① 設(shè)油水分離器</b></p><p>　　油水分離器一般安裝在空氣壓縮機(jī)和主空氣瓶的管路上。</p><p><b>　?、?冷凍干燥處理</b></p><p>　　空氣干燥器一般安裝在控制空氣瓶

66、的出氣管上。</p><p><b>　　（3）過濾</b></p><p>　　過濾器用于除去灰塵雜質(zhì)，達(dá)到凈化空氣的目的。</p><p><b>　　（4）穩(wěn)壓</b></p><p>　　穩(wěn)壓一般是通過空氣瓶來控制，從主空氣瓶出來的壓縮空氣經(jīng)過減壓，達(dá)到空氣所需氣壓，貯入控制空氣瓶內(nèi)，以保證

67、空氣使用時有穩(wěn)定的壓力。泄水設(shè)備是控制空氣瓶必不可少的，按CCS的規(guī)定，控制空氣氣瓶還需要裝安全閥。</p><p>　　控制空氣瓶的容量VBC按下式確定：</p><p>　　VBC=（3.4.3）</p><p>　　式中 VC----------用氣量（m3/s）：</p><p>　　t------------控制空氣瓶設(shè)計(jì)供氣時

68、間（S）：</p><p>　　P3----------控制氣瓶充氣終了壓力（MPA）</p><p>　　P4----------最小用氣壓力（MPA）</p><p>　　3.5該平臺壓縮空氣系統(tǒng)管系組成</p><p>　　(1)工程用壓縮空氣管系</p><p>　　工程所需的壓縮空氣和外輸壓縮空氣由空壓機(jī)橇塊

69、提供，該橇塊含有三臺電動空壓機(jī)</p><p>　　一個緩沖氣瓶,二臺干燥器,及橇塊內(nèi)部的管系附件等。空壓機(jī)能根據(jù)工程用空氣瓶中的壓力自動起﹑停。</p><p>　　(2)主發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)壓縮空氣管系</p><p>　　平臺設(shè)1個起動用空氣瓶與一個備用起動空氣瓶，向主發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)起動供氣。柴油機(jī)驅(qū)動空壓機(jī)也可向起動用空氣瓶供氣。起動用空氣瓶設(shè)低壓報(bào)警。<

70、/p><p>　　（3）應(yīng)急發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)壓縮空氣管系</p><p>　　應(yīng)急發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)為雙能源起動,因此為起動所需配置了應(yīng)急空氣瓶一個。應(yīng)急空氣瓶氣源由起動空氣瓶提供。應(yīng)急空氣瓶設(shè)低壓報(bào)警。</p><p>　?。?）雜用壓縮空氣管系</p><p>　　雜用空氣分為兩個壓力級,即一路經(jīng)減壓閥組(1.0MPa減壓為0.4MPa)供海底門吹

71、洗，壓力水柜等設(shè)施所用；另一路經(jīng)減壓閥組(1.0MPa減壓為0.7MPa)供CO2滅火系統(tǒng)﹑油污水處理裝置、液位遙測﹑閥門遙控 ﹑燃油快關(guān)閥控制裝置﹑分油機(jī)空氣閥塊﹑鍋爐橇塊、以及發(fā)電機(jī)艙﹑空壓機(jī)艙﹑散料艙、機(jī)修間雜用所需。減壓閥組含兩個截止閥,一個濾器,一個減壓閥,一個安全閥,一個帶考克的壓力表組成?？諝夤苈犯鶕?jù)需要,在適當(dāng)位置設(shè)自動排水汽水分離器。</p><p><b>　　3.6 設(shè)計(jì)原則<

72、;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要遵循如下原則和規(guī)范：</p><p>　?。?）平臺按CCS規(guī)范設(shè)計(jì)及參考ABS規(guī)范，入CCS級；</p><p>　?。?）平臺拖航條件滿足CCS的要求；</p><p>　?。?）注重安全性、適用性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合的原則；</p><p>　?。?）采用成熟、可靠

73、的設(shè)計(jì)，注重設(shè)計(jì)優(yōu)化的原則；</p><p>　?。?）注重健康、安全、環(huán)保，滿足HSE要求；</p><p>　?。?）配套設(shè)施操作維護(hù)方便的原則；</p><p>　　（7）生活設(shè)施完善舒適的原則。</p><p>　?。?）《海上移動式平臺入級與建造規(guī)范(2005)》</p><p>　　（9）《海上移動平臺安全

74、規(guī)則（1992）》</p><p>　?。?0）《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范（2006）》</p><p>　?。?1）《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2004）》</p><p>　?。?2）《IMO海上移動平臺規(guī)則》</p><p>　?。?3）《73/78海上防污染公約》</p><p>　?。?4）《海上固定式平臺建造

75、與檢驗(yàn)規(guī)范(2004)》</p><p>　?。?5）《海上固定式平臺安全規(guī)則（2000）》（國家經(jīng)貿(mào)委）</p><p>　?。?6）《海上石油作業(yè)安全管理規(guī)定》</p><p>　　3.7 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完工后達(dá)到：</p><p>　　采用以上標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的最新版本進(jìn)行設(shè)計(jì)，以上標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范未包括的內(nèi)容，采用國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。達(dá)到了設(shè)計(jì)任

76、務(wù)書指標(biāo)要求，符合“鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范(2006)”、“海上移動平臺入級與建造規(guī)范(2005)”，GB/T 3471-1995海船系泊及航行通則。管路系統(tǒng)密性、儀表及管路附件保持良好狀態(tài)。</p><p>　　具體狀況如下（壓縮空氣系統(tǒng)）：</p><p>　　該系統(tǒng)的主要設(shè)備布置在空壓機(jī)艙，設(shè)備有3臺6.5 m3/min，壓力0.8～1.0 Mpa，配齊微熱再生干燥器、緩沖氣瓶以及配

77、套設(shè)施等。</p><p>　　配2個1.0m3,1MPa 的主機(jī)起動用空氣瓶。</p><p>　　配2個2.0m3,1MPa 的吹灰用空氣瓶。</p><p><b>　　壓縮空氣主要用于：</b></p><p>　　機(jī)艙：發(fā)電機(jī)組、輔機(jī)啟動、吊車柴油機(jī)啟動、雜用；</p><p>　　泵艙

78、：左右海底門吹洗、海淡水壓力水柜、雜用；</p><p>　　固井泵艙：吹灰空氣瓶</p><p>　　主甲板艏左區(qū)域：應(yīng)急機(jī)組啟動、二氧化碳集合總管吹通、井口遠(yuǎn)程控制裝置；</p><p>　　主甲板鉆桿堆場附近：試油工藝系統(tǒng)用氣接口；</p><p>　　三層居室甲板外：燃油速閉控制箱；</p><p>　　四層甲

79、板：中控室吹氣測深氣源裝置（待定）、井口遠(yuǎn)程控制裝置；</p><p>　　居室甲板頂（艏桅處）：汽笛、霧笛；</p><p>　　鉆臺：BOP裝置、遠(yuǎn)程控制裝置、鉆井用空氣瓶，防噴器移動桁吊</p><p><b>　　樁靴：排水</b></p><p>　　兩臺空壓機(jī)和柴油機(jī)驅(qū)動空壓機(jī)達(dá)到：</p>&

80、lt;p>　　空載、滿載運(yùn)轉(zhuǎn)時，軸承、每一滑動零件、氣缸和其他部件，無不正常溫度和噪音。氣笛、霧笛、海水箱壓縮空氣吹洗等工作正常。</p><p>　　第4章 壓縮空氣系統(tǒng)管系設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 管系的設(shè)計(jì)原則</p><p><b>　?。?）管路</b></p><p>　?、賰x表、控制或應(yīng)急用空

81、氣管路應(yīng)與其他空氣管路隔離。</p><p>　?、趬嚎s空氣系統(tǒng)中的管路應(yīng)與液體霧化燃燒用的空氣系統(tǒng)完全分開布置。</p><p>　?、劭諝馄恐敛裼蜋C(jī)的起動管路上應(yīng)設(shè)有與壓縮機(jī)的排出管完全分開的有效措施。</p><p><b>　　(2) 減壓</b></p><p>　　該系統(tǒng)供氣管上的減壓閥和濾器應(yīng)并聯(lián)設(shè)置兩只，

82、減壓閥應(yīng)安裝在安全閥前面。</p><p><b>　　(3) 過濾與干燥</b></p><p>　?、?儀表及控制用空氣管路上應(yīng)設(shè)有濾清器及干燥器。</p><p>　?、?驅(qū)動水泥的壓縮空氣管路應(yīng)裝有空氣干燥設(shè)備。</p><p>　　4.2管系計(jì)算及閥件選型</p><p>　　4.2.1

83、設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度</p><p>　　有關(guān)設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度的定義如下:</p><p>　　(l) 管系設(shè)計(jì)壓力是管系最高許用工作壓力，應(yīng)不小于安全閥或溢流閥的最高設(shè)定壓力，其中:</p><p>　?、?水管鍋爐和整體式過熱器之間的蒸汽管的設(shè)計(jì)壓力，取鍋爐的設(shè)計(jì)壓力(不小于鍋爐筒體上任何安全閥的最高調(diào)整壓力)。從過熱器出口引出的蒸汽管的設(shè)計(jì)壓力，取過熱器安全閥

84、的最高調(diào)整壓力。</p><p>　?、?鍋爐給水和上、下排污管的設(shè)計(jì)壓力取鍋爐設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，但不小于鍋爐設(shè)計(jì)壓力加0.7Mpa。</p><p>　?、?空氣壓縮機(jī)和容積式泵排出端管路的設(shè)計(jì)壓力，取安全閥最高調(diào)整壓力;離心泵排出端管路的設(shè)計(jì)壓力，取離心泵性能曲線上的最高壓力。</p><p>　?、?鍋爐的壓力燃油管路的設(shè)計(jì)壓力至少取1.6MPa。<

85、/p><p><b>　　4.2.2管系等級</b></p><p>　　為確定適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)要求、連接型式以及熱處理和焊接工藝規(guī)程，不同用途的壓力管系按其設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度分為3級，如表4-1所示:</p><p><b>　　表4-1管系等級</b></p><p>　　注: ①當(dāng)管系的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫

86、度其中一個參數(shù)達(dá)到表中 I 級時，即定為 I 級管系；當(dāng)設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度兩參數(shù)均達(dá)到表中Ⅱ級或Ⅲ級規(guī)定時，既定為Ⅱ級管系或Ⅲ級管系；</p><p>　?、谟卸竞透g介質(zhì)、加熱溫度超過其閃點(diǎn)的可燃介質(zhì)和閃點(diǎn)低于 60℃介質(zhì)、以及液化氣體等一般為I級管系；如設(shè)有安全保護(hù)措施以防泄漏和泄漏后產(chǎn)生的后果，也可為Ⅱ級管系，但有毒介質(zhì)除外；</p><p>　　③貨油管系一般為Ⅲ級管系；</

87、p><p>　　④不受壓的開式管路如泄水管、溢流管、排氣管、透氣管和鍋爐放汽管等也為Ⅲ級管系；</p><p>　?、萜渌橘|(zhì)是指空氣、水和不可燃液壓油等。</p><p>　　本系統(tǒng)中高壓回路的設(shè)計(jì)壓力取為循環(huán)泵安全閥的最高設(shè)定壓力1.5MPa，最高工作溫度在130℃以下，由此確定高壓回路部分的管系設(shè)計(jì)壓力為1.5MPa，設(shè)計(jì)溫度為130℃.系統(tǒng)低壓回路的設(shè)計(jì)壓力取為

88、供給泵安全閥的最高設(shè)定壓力0.9MPa，設(shè)計(jì)溫度為80℃。</p><p><b>　　4.2.3管材選擇</b></p><p><b>　　(l)管子的分類</b></p><p>　　船舶管系的管子種類，按其制造材料可分為:碳素鋼管、合金鋼管、雙金屬管、紫銅管、黃銅管、鋁管、鑄鐵管、塑料管和內(nèi)部涂塑或襯橡膠的鋼管等:

89、按其制造方法可分為:熱軋鋼管、冷拔鋼管、對接焊接鋼管、搭接焊接鋼管和螺旋形焊接鋼管等;按其結(jié)構(gòu)形式可分為，無縫管和有縫管(焊接管)等:按其外表顏色可分為:黑鐵管(鋼管和鐵管)和白鐵管(鍍鋅鋼管)等;按其用途可分為:蒸汽管、水管、水煤氣管和電纜管(焊接鋼管)等:按其壁的厚薄可分為:薄壁管和厚壁管等。其中以按結(jié)構(gòu)分類最為普遍及合理。</p><p>　　(2)規(guī)范對船用管子的要求</p><p&g

90、t;　　①I級和II級管路中所使用的鋼管，應(yīng)為無縫鋼管或按照驗(yàn)船部門認(rèn)可的焊接工藝而制造的焊接管。</p><p>　?、贗級和II級管路中所使用的銅管和銅合金管，應(yīng)為無縫銅管。III級管路所使用的銅和銅合金材料，應(yīng)按照驗(yàn)船部門認(rèn)可的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造和試驗(yàn)。</p><p>　?、刍诣T鐵管不得用I級和II級管系;一般可用于III級管系及油船貨油艙內(nèi)的貨油管路。</p><

91、;p>　　根據(jù)規(guī)范的要求和造船標(biāo)準(zhǔn)，本系統(tǒng)中的壓縮空氣管路及其他空氣和蒸汽管路都選擇船用無縫鋼管。</p><p><b>　　4.3管子的處理</b></p><p><b>　　4.3.1鍍鋅</b></p><p><b>　　需鍍鋅的管子有：</b></p><p&g

92、t;<b>　?、?各種海水管</b></p><p>　　②.各種淡水管（柴油機(jī)冷卻水淡水管除外）</p><p><b>　?、蹓嚎s空氣管</b></p><p><b>　　④惰性氣體管</b></p><p><b>　?、菖菽瓬缁鸸?lt;/b><

93、;/p><p>　?、匏摰目諝夤?，測量管和注入管</p><p><b>　?、逤O2管</b></p><p><b>　　4.3.2涂塑</b></p><p>　　適合涂塑的管子主要是不實(shí)施鍍鋅的海水管。</p><p><b>　　4.3.3磷化</b&

94、gt;</p><p>　　須進(jìn)進(jìn)行磷化處理的管子有柴油機(jī)的淡水冷卻管（不鍍鋅）。</p><p>　　4.3.4涂覆焦油環(huán)氧</p><p>　　焦油環(huán)氧涂料屬化學(xué)固化型，具有極好的耐水，耐化學(xué)品及耐油等性能。一般，油船甲板上輸油管的外表采用涂覆焦油環(huán)氧的處理方法（也可涂覆防銹漆）。輸油管內(nèi)壁或油艙內(nèi)輸油管的內(nèi)壁可涂純環(huán)氧。</p><p>

95、;　　4.4常用管子的規(guī)格</p><p>　　船用碳鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)（GB5312-85）：</p><p>　　表4-2無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　船用無縫鋼管系列基本參數(shù)：</p><p>　　表4-3無縫鋼管系列基本參數(shù)</p><p>　　船用無縫鋼管系列尺寸：\</p><p>

96、　　表4-4無縫鋼管系列尺寸</p><p><b>　　4.5管系計(jì)算</b></p><p><b>　　4.5.1流速</b></p><p>　　確定介質(zhì)在管內(nèi)的流速是管路設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。流速高，則管徑小，管材省，成本低，但引起阻力增大，腐蝕加快;流速低，則管徑大，管材消耗多，成本提高，但阻力小，泵的耗電降低且當(dāng)流

97、速過低時，也會引起腐蝕。因此，必須根據(jù)具體管路合理選擇流速。介質(zhì)在管內(nèi)的流速一般可參照表4-5確定，選取在計(jì)算中選擇。</p><p>　　表4-5管內(nèi)推薦流速</p><p>　　4.5.2管徑的計(jì)算:</p><p>　　管徑是根據(jù)流經(jīng)管內(nèi)流體的流量及流速而定。其關(guān)系如下</p><p><b>　　或</b><

98、;/p><p>　　式中：---管子內(nèi)徑(m)；</p><p><b>　　---體積流量（；</b></p><p>　　---質(zhì)量流量（kg/h）；</p><p>　　---流體密度（kg/）；</p><p>　　---管內(nèi)流體流速（m/s）</p><p>　　4.

99、5.2管壁厚度的計(jì)算</p><p>　　在確定管系中管子的管徑后，應(yīng)當(dāng)確定管子的壁厚。管子的壁厚應(yīng)保證管子</p><p>　　必要的強(qiáng)度及腐蝕余度，各船級社對管子壁厚的計(jì)算均有具體要求l9]。計(jì)算如下:</p><p>　　受內(nèi)壓的鋼管，其最小壁厚t應(yīng)不小于按下式計(jì)算之值:</p><p><b>　　t=t。+b+c</

100、b></p><p>　　式中，t—鋼管最小壁厚(mm);</p><p>　　t?！居?jì)算壁厚(mm);</p><p>　　b—彎曲附加余量(mm);</p><p>　　c—腐蝕余量，壓縮空氣管系一般取1.0。</p><p>　　4.6該平臺壓縮空氣系統(tǒng)管系的選擇：</p><p&g

101、t;<b>　　表4-6</b></p><p><b>　　4.7閥的選用：</b></p><p>　　閥是壓縮空氣系統(tǒng)里不可缺少的部分，它可以控制壓縮空氣的流通與否。</p><p><b>　　4.7.1快關(guān)閥</b></p><p><b>　　引用標(biāo)準(zhǔn)：&

102、lt;/b></p><p>　　GB 569 船用法蘭連接尺寸和密封面</p><p>　　GB 600船舶管路閥件通用技術(shù)條件</p><p>　　GB 2501船用法蘭連接尺寸和密封面（四進(jìn)位）</p><p>　　GB 3032 船舶管路附件的標(biāo)志</p><p>　　GB 11698 船用法蘭連接金屬閥

103、門的結(jié)構(gòu)長度</p><p>　　ZB/T U52 001 船用鑄造閥件壁厚</p><p>　　JB 852 船用電器設(shè)備振動試驗(yàn)方法</p><p>　　船用快關(guān)閥的產(chǎn)品分類：</p><p>　　AS型-------法蘭連接尺寸按GB569的直通手動快關(guān)閥；</p><p>　　AQ型-------法蘭連接尺寸按

104、GB569的直通氣動快關(guān)閥；</p><p>　　ASS型------法蘭連接尺寸按GB2501的直通手動快關(guān)閥；</p><p>　　AQS型------法蘭連接尺寸按GB2501的直通氣動快關(guān)閥；</p><p>　　BS型--------法蘭連接尺寸按GB569直角手動快關(guān)閥；</p><p>　　BQ型--------法蘭連接尺寸按G

105、B569直角氣動快關(guān)閥；</p><p>　　BSS型-------法蘭連接尺寸按GB2501的直角手動快關(guān)閥；</p><p>　　BQS型-------法蘭連接尺寸按GB2501的直角氣動快關(guān)閥；</p><p>　　快關(guān)閥的基本參數(shù)表：</p><p>　　表4-7快關(guān)閥的基本參數(shù)表</p><p><b&

106、gt;　　技術(shù)要求：</b></p><p>　　表4-8 截止閥的主要零件材料</p><p>　　快關(guān)閥的法蘭連接尺寸和密封面按GB2501和GB569,結(jié)構(gòu)長度按GB11698,壁厚按ZB/TU52001,應(yīng)以工作壓力為0.3Mpa空氣做閉關(guān)試驗(yàn)，以JB852II級做振動試驗(yàn)，并且要求開關(guān)靈活，我們因此選用AQ40 GB/T5744-93型的船用快關(guān)閥。</p&g

107、t;<p><b>　　4.7.2 截止閥</b></p><p>　　船用法蘭青銅截止閥：</p><p><b>　　引用標(biāo)準(zhǔn)：</b></p><p>　　GB 569 船用法蘭連接尺寸和密封面</p><p>　　GB 600船舶管路閥件通用技術(shù)條件</p>&l

108、t;p>　　GB 2501船用法蘭連接尺寸和密封面（四進(jìn)位）</p><p>　　GB 3032 船舶管路附件的標(biāo)志</p><p>　　GB 11698 船用法蘭連接金屬閥門的結(jié)構(gòu)長度</p><p>　　ZB/T U52 001 船用鑄造閥件壁厚</p><p><b>　　產(chǎn)品分類：</b></p>

109、;<p>　　截止閥的型式規(guī)定如下：</p><p>　　A型----法蘭連接尺寸按GB/T569的直通型截止止回閥；</p><p>　　B型----法蘭連接尺寸按GB/T569的直角型截止止回閥；</p><p>　　AS型---法蘭連接尺寸按GB/T2501的直通型截止止回閥；</p><p>　　BS型---法蘭連接尺寸

110、按GB/T2501的直角型截止止回閥。</p><p>　　截止閥的基本參數(shù)如表：</p><p>　　表4-9截止閥的基本參數(shù)表</p><p><b>　　技術(shù)要求：</b></p><p>　　表4-10截止閥的主要零件材料</p><p>　　截止閥的法蘭連接尺寸分別按GB569、GB2

111、501,AS型、BS型的截止閥結(jié)構(gòu)長度按GB11698,壁厚按ZB/T U52001。因此我們壓縮空氣系統(tǒng)中選取AS25050 GB/T584-99、AS25100 GB/T584-99、AS25020GB/T587-93、AS25020 GB/T587-93等型號的截止閥。</p><p>　　4.7.3截止止回閥</p><p>　　船用法蘭青銅截止止回閥：</p>&l

112、t;p><b>　　引用標(biāo)準(zhǔn)：</b></p><p>　　GB 569---船用法蘭連接尺寸和密封面</p><p>　　GB 600---船舶管路閥件通用技術(shù)條件</p><p>　　GB 2501---船用法蘭連接尺寸和密封面（四進(jìn)位）</p><p>　　GB 3032---船舶管路附件的標(biāo)志</p&

113、gt;<p>　　GB 11698---船用法蘭連接金屬閥門的結(jié)構(gòu)長度</p><p>　　ZB/T U52001----船用鑄造閥件壁厚</p><p><b>　　產(chǎn)品分類：</b></p><p>　　截止止回閥的型式規(guī)定如下：</p><p>　　A型----法蘭連接尺寸按GB 569的直通型截止止

114、回閥；</p><p>　　B型----法蘭連接尺寸按GB 569的直角型截止止回閥；</p><p>　　AS型---法蘭連接尺寸按GB 2501的直通型截止止回閥；</p><p>　　BS型---法蘭連接尺寸按GB 2501的直角型截止止回閥。</p><p>　　截止止回閥的基本參數(shù)如表:</p><p>　　

115、表4-11止回閥基本參數(shù)表</p><p><b>　　技術(shù)要求：</b></p><p>　　表4-12 截止止回閥的主要零件材料</p><p>　　截止止回閥的法蘭連接尺寸分別按GB569、GB2501,AS型、BS型的截止閥結(jié)構(gòu)長度按GB11698,壁厚按ZB/T U52001。因此我們壓縮空氣系統(tǒng)中選取AS25050 GB/T585

116、-99、BS16100 GB/T588-93、BS16050 GB/T588-93、BS16080 GB/T588-93、AS25080 GB/T584-99、AS25025 GB/T587-93、AS25025 GB/T587-93等型號的截止止回閥。</p><p>　　4.8該平臺壓縮空氣系統(tǒng)閥類的選擇：</p><p><b>　　表4-13</b></

117、p><p>　　4.9管路系統(tǒng)的選擇與計(jì)算</p><p>　?。?）先從壓縮空氣的供給處開始，總共有3臺空氣壓縮機(jī)，1臺備用，實(shí)際開啟時也只是發(fā)動1臺機(jī)器。該機(jī)器提供空氣的效率為每小時11立方米所以有：</p><p>　　qv=11m3/min=660m3/h，</p><p>　　根據(jù)上文提到的管徑計(jì)算公式，</p><

118、p>　　有推薦流速表4-5可知，V≈30m/s</p><p>　　所以=0.0188≈0.08817m。</p><p>　　V取30m/s,取的是排氣速度而不是取壓縮空氣速度，因?yàn)檫@空氣是輸送至空氣瓶，輸送過程中對壓強(qiáng)沒用要求。</p><p>　　再根據(jù)管壁厚度計(jì)算公式t=t。+b+c，計(jì)算壁厚。當(dāng)然也可以通過上文表4-2、表4-3、表4-4得出，壁厚一

119、般取4.5mm。</p><p>　　計(jì)算所得管口徑d為88.17mm，綜合空氣機(jī)是否能滿功率工作等誤差，連接壓縮機(jī)撬塊的管系為口徑80mm，壁厚4.5mm，總直徑89mm。</p><p>　　（2）輸送至空氣瓶中還需安裝直通截止閥來控制空氣流量，因?yàn)橐斔椭?個工程空氣瓶中，所以要安裝3個截止閥，流出空氣機(jī)時安裝一個，流進(jìn)每個工程空氣瓶是安裝1個。這部分壓縮空氣是不允許回流的，這些直通