深水半潛式鉆井平臺錨泊定位系統(tǒng)調(diào)試工藝探討

李克雷

煙臺中集來福士海洋工程有限公司 山東煙臺 264000

深水半潛鉆井平臺的定位系統(tǒng)通常有分為兩種，一種是靜態(tài)定位，一種是動態(tài)定位，兩種方式組合就是我們常用的定位系統(tǒng)。在深水工作中，潛定位系統(tǒng)的作用非常巨大。與動力定位系統(tǒng)相比，在初始投資、運行維護費用等方面具有明顯的優(yōu)勢。特別是在鉆井周期長、天氣惡劣、海況惡劣的情況下，采用了定位系統(tǒng)或定位系統(tǒng)加DP輔助定位方法，可有效的降低成本，在深水或超深水的作業(yè)中，運用這種方式，可以大大的提高定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的精確性，但同時，對于系統(tǒng)的使用會更加復(fù)雜。

1 錨泊定位系統(tǒng)組成及功能

目前，世界上最先進的水下定位系統(tǒng)為半潛式鉆機，在水中500m位置時，采用了12個徑向副定位系統(tǒng)，包括使用12根長1750m、直徑為84mm的R4錨鏈。將其分為四組，分別布置在平臺主甲板的左前、左后、右前和右后角上。使用錨鏈和合成纖維的組合。所有的錨鏈都儲存在柱子的錨艙里。每個船艙有三條錨鏈。每個錨的損傷荷載是相當(dāng)大的。該定位系統(tǒng)的主要功能包括高速低速電機定位、動態(tài)高速定位、應(yīng)急釋放錨鏈定位、應(yīng)急停車等功能。

每套設(shè)備都配備了三個備用單元。錨一次只能操作一個。錨的操作由錨附近的手術(shù)室控制。左錨、中錨和右錨通過中間傳動軸連接到齒輪箱，并通過操縱離合器連接。連接命令由操作者從控制室控制板發(fā)送到PLC控制柜，再發(fā)送到PLC控制柜，再由PLC控制柜的控制邏輯發(fā)送給PLC控制柜(液壓動力單元)。接合后，離合器上的液壓缸完成動作。平臺的每個角落都有一個PLC控制柜和一套UPS。PLC控制柜的作用是啟動控制面板等輔助的功能。這一設(shè)計是為制動器在制動帶、傳動制動器、變速機、和錨上的操作提供液壓動力；UPS在功率發(fā)生時執(zhí)行緊急釋放功能，操作者可以通過按壓控制智能操作椅的錨控制室來控制該緊急釋放功能。采用交流電機驅(qū)動，采用變頻調(diào)速控制錨桿。該控制是通過PLC控制柜將控制室控制板上的指令傳遞給平臺之間的變速箱（變速箱）。根據(jù)與所述錨定控制系統(tǒng)匹配的控制程序激活所述備用裝置，以提供所述電機運行所需的電能、轉(zhuǎn)矩和速度。主馬達后由相應(yīng)的液壓離合器驅(qū)動。所以，在完成安裝要求之后，需要對系統(tǒng)中的各種功能進行檢查，按照調(diào)試的程序進行調(diào)試，程序如下：首先對電纜線路的信號、液壓噴淋冷卻信號檢查等方面進行檢查，其次完成中心控制存在的缺陷、系統(tǒng)與鉆井之間的匹配控制程序、系統(tǒng)與平臺之間的交換。

2 調(diào)試前準(zhǔn)備工作

2.1 卷揚機的準(zhǔn)備

錨機制造商檢查設(shè)備安裝控制的準(zhǔn)確性；保證油壓和油位的正確。

2.2 管道準(zhǔn)備

對管道進行壓力測試之前，需要對外部管道進行沖洗，要保證高度的清潔，痛死，在所用的連接口進行清潔工作后，進行連接卷揚機管道。對液壓管路系統(tǒng)的準(zhǔn)確性進行控制和管理，安裝完畢后對液壓管進行清理，并做好相關(guān)的記錄。

2.3 噴霧系統(tǒng)的制備

確保按照制造商的說明正確安裝管和噴嘴。檢查用于控制海水服務(wù)系統(tǒng)閥門的噴霧系統(tǒng)的控制和ICS接口，海水增壓泵啟動/停止控制和特定錨機區(qū)域中的閥門是否可操作；絞盤安排在左前角。確認(rèn)當(dāng)緊急釋放動作（模擬）時，噴水吸入閥也在起作用。

2.4 PLC控制柜測試

PLC控制柜測試主要是對近乎信號進行測試，測試中，所有的信號都會在計算機中進行顯示，在根據(jù)遠(yuǎn)程的監(jiān)控，對信號文件所有遠(yuǎn)程檢測信號存儲到PLC控制柜；驗證在ESD（緊急關(guān)閉）情況下所有未驗證的線路是否已斷開連接。

3 錨泊定位系統(tǒng)調(diào)試工藝

3.1 報警測試

報警時錨泊定位系統(tǒng)中保證系統(tǒng)正常行駛的保障。所以，在調(diào)試的過程中，對報警功能進行測試是非常必要的，關(guān)系到系統(tǒng)能否在正常情況系進行工作，檢測的主要內(nèi)容包括緊急放行報警、ESD報警和系統(tǒng)報警、錨定報警、VSD報警、緊急停機報警、HPU報警、傳輸報警測試。

3.2 功能測試

對功能進行測試之前，需要將緊急按鈕按下，這個按鈕是控制變箱和錨控室的。這也就是我們常說的緊急制動實驗，可以防止在試驗的過程中出現(xiàn)問題進行立刻停止。其中包括了液壓動力裝置、變速驅(qū)動、加熱器、散熱器和制動帶等的停止工作。進行功能測試的內(nèi)容包含了對錨定測試、投擲方式和力度的測試、牽引力的測試和長度的測試，緊急釋放測試（可完成液壓動力設(shè)備或只有液壓動力設(shè)備蓄電池），緊急制動功能測試。

3.3 拉伸試驗

通常，當(dāng)錨第一次縮回時，錨爪仍然埋在土中，錨鏈的重量則躺在海床上，懸浮在海水中，這就需要錨提供很大的拉力來提升錨。為了確定錨的拉力，按照船級社的要求，在錨全部安裝完畢后，至少對一個錨進行測試，在測試的過程中對拉力進行校核。深水半潛式鉆井平臺一般是通過在系泊鏈輪裝置底部進行軸力傳感器的安裝，對水下條件中的張力進行測試檢驗，在對拉力盡心測試的過程中，測力儀器的安裝可以有效的將錨的固定拉力通過傳感器進行解讀，所以，將測力儀器安裝在錨鏈和三角板之間的位置最為適宜。

4 結(jié)語

綜上所述，在深水半潛式鉆井平臺中，進行錨泊定位系統(tǒng)的使用，在我國水下定位工作中是一個新的挑戰(zhàn)，同時們也將水下定位系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。面對復(fù)雜的系統(tǒng)，想要對其進行掌控，需要不斷的進行相關(guān)調(diào)試工作經(jīng)驗的積累，將系統(tǒng)的調(diào)試時間不斷優(yōu)化，從而達到優(yōu)化成本，縮短施工周期，對海洋平臺的準(zhǔn)確定位起到重要作用。