自升式海洋石油鑽井平台液壓系統原理

   時間:2014-03-12 05:42:46
自升式海洋石油鑽井平台液壓系統原理簡介
自升式海洋石油鑽井平台外觀如圖1所示。它主要由沉墊、平台和樁腿三大部分組成。平台上設有升降室3和井架底座7等。井架底座用以支承鑽機井架6,靠液壓缸來調……
自升式海洋石油鑽井平台液壓系統原理正文

自升式海洋石油鑽井平台外觀如圖1所示。它主要由沉墊、平台和樁腿三大部分組成。平台上設有升降室3和井架底座7等。井架底座用以支承鑽機井架6,靠液壓缸來調整縱、橫向位置。在升降室中,如圖2所示,液壓缸1、2、3用以完成插銷爬桿動作,使平台作升降運動。

在圖2中,缸體l與平台4固結,缸體2也和平台固結。缸體3和缸體1活塞桿的一端固結。樁腿5降人海底的動作是:缸體2活塞桿自樁腿5徑向孔中退出(鬆開),缸體3活塞桿進入樁腿徑向孔中(鎖緊),缸體1的活塞桿帶動樁腿下行,然後缸體2鎖緊,缸體3鬆開,缸體1的活塞複位。如此循環,直到樁腿接觸海底。反之,可使平台沿樁腿上升離開海面,到達一定的高度后,缸體2和3同時鎖緊,平台可投入正常作業。

平台拖航的程序與上述則相反:首先使平台下降至海面,然後收起樁腿,使整個平台浮於海面而進入拖航狀態。

圖3所示為鑽井平台單樁升降液壓系統原理圖。系統配備有二套泵組,每套泵組都由一台75kW的電動機M驅動一台複合泵(包括二台壓力為7MPa的中壓泵2、3)和一台壓力為20MPa的高壓泵4組成。二套泵組通過並聯油路可單獨或同時投入工作,以提高海上工作的可靠性。

圖1

鑽井工藝要求分以下幾個迴路:

1)插樁迴路 1)樁腿下放。高壓泵4排出的油經單向閥8與過濾器14、電液換向閥13右位和單向閥16、液控單向閥31,進入插樁缸30上腔。與此同時,中壓泵3排出的油經單向閥7與過濾器19、電液換向閥18右位、單向閥17和電液換向閥20右位也進入插樁缸上腔。由於兩台泵同時供油,推動活塞桿帶著樁腿快速下放。液壓缸30下腔的回油經液控單向閥27、平衡閥26、節流閥25、閥13右位、單向閥10、散熱器9回油箱。平衡閥26由插樁缸的上下腔壓力差值控制開口大小,從而限制樁腿下放的速度。

2)平台上升過程。當樁腿下放插入海底后,插樁缸活塞桿不能繼續下行,於是液壓推力反向推動缸體帶動平台上升。由於平台重量大,壓力迅速上升,當壓力升高到單向順序閥23的調定壓力時,該閥開啟,高壓油使液動換向閥22的上位工作,從而閥20的控制油路通油箱,該閥複位,使中壓泵3卸荷。此時系統由高壓泵4單獨供油,壓力繼續升高,平台慢速上升,直到所要求的工作高度。

平台從安裝后的鑽進狀態轉入拖航狀態的程序正好與上述過程相反,除了全過程由高壓泵4單獨供油和液壓缸30上腔的回油經節流閥24調節速度外,其餘與上述類似。

圖2   樁腿升降原理

1、2、3-液壓缸,4-平台

5-樁腿

(2)插銷迴路

插銷缸29、28由中壓泵3供油,經閥18左位、12、11至液壓缸29、28。液壓缸30的上下運動和液壓缸29、28的鎖放動作的協調配合,是藉助電氣程序迴路控制電液換向閥18、13、12、11來實現的。

(3)控制迴路

控制迴路由中壓泵2單獨供油,主要用來控制上述兩個迴路中的電液換向閥和插樁缸迴路中的液控單向閥。

為使控制壓力穩定,採用了兩個壓力繼電器15來調定最高和最低壓力。當壓力超過高壓限時,壓力繼電器發信號,閥1右位工作,中壓泵2卸荷。當壓力低於低壓限時,閥1複位,中壓泵2重新向迴路供油,使壓力上升,直到高壓限為止。中壓泵2卸荷時,為了維持迴路壓力和補償泄漏,迴路中還設置了二個4L容量的蓄能器6,並附帶有二個10L容量的氮氣瓶。

液動閥21是由一個上下端作用面積不等的液動二位換向閥和一個單向節流閥組成的組合閥,具有延時換向和快速複位的功能,從而保證插樁迴路中的液控單向閥31相對於電液換向閥20、13提前開啟。

 

   

[自升式海洋石油鑽井平台液壓系統原理],你可能也喜歡

  • 機械原理自鎖螺紋
  • 機械原理螺紋
  • 機械錶原理圖解
  • 機械增壓原理圖解
  • 圖解式機械原理概要
  • 壓差液壓控制迴路
  • 雙迴路液壓旋轉接頭
  • 氣液壓迴路設計
  • 背壓液壓控制迴路
  • 液壓傳動原理
  • 海洋環境品質標準
  • 成大海洋工程學系
  • 日本新石油
  • 新石油壓行
  • 新石油壓空壓行
  • 液化石油氣鋼瓶檢驗
  • 液化石油氣鋼瓶構造
  • 台南鑽井
  • 鑽井工法
  • 鑽井工程
  • 水平鑽井
  • 中油鑽井類
  • 海洋油污染
  • 海洋的生物種類
  • 海洋及水下技術協會
Bookmark the permalink ,來源:
One thought on “自升式海洋石油鑽井平台液壓系統原理