李淑民--海洋石油工程（青島）有限公司總工程師
2011中國(guó)海洋油氣鉆采與工程裝備高峰論壇報(bào)道
李淑民——海洋石油工程（青島）有限公司總工程師
【李淑民】：各位來(lái)賓，各位專家，上午好！
我首先代表海工對(duì)方教授給我們免費(fèi)做的廣告表示感謝。
我今天選的題目是“4萬(wàn)噸海洋平臺(tái)稱重技術(shù)”，這是容易被遺忘的裝置。為什么我今天想講一講呢？因?yàn)檫@是海洋工程中間很重要的一個(gè)過(guò)程�？赡苡械耐姓f(shuō)不用稱重可以在水里面進(jìn)行傾斜實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取，但是我講的是有些海洋工程結(jié)構(gòu)不具備傾斜實(shí)驗(yàn)條件的，但是業(yè)主在做招投標(biāo)的時(shí)候必須要稱重，今天我要講的是這樣一個(gè)技術(shù)。另外在重量控制里面包括了很多，在設(shè)計(jì)階段有不同的控制，比如說(shuō)我們可以用軟件進(jìn)行控制，但是我這個(gè)稱重技術(shù)是為了驗(yàn)證你們?cè)O(shè)計(jì)階段是否滿足了要求。另外，在稱重的過(guò)程中避免海上作業(yè)，包括在滑道上進(jìn)行裝船作業(yè)，還有運(yùn)輸，還有海上吊裝期間重量重心的要求是非常高的。這個(gè)技術(shù)在建造行業(yè)來(lái)說(shuō)，可能國(guó)內(nèi)的造船行業(yè)不太用，但是我可以肯定的說(shuō)稱重技術(shù)在海洋工程用得是很普遍的。
這個(gè)稱重主要是用國(guó)際上在海洋工程有一個(gè)ISO19001的規(guī)范，用的是精度越來(lái)越發(fā)展，要求在1%之內(nèi)。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在的水動(dòng)力方面要求越來(lái)越高，所以我介紹一下供大家分享。
這一套裝置分一個(gè)軟件部分，一個(gè)硬件部分，另外還有我們實(shí)驗(yàn)的情況。我們第一個(gè)技術(shù)，用的同步頂升的技術(shù)，類似于千斤頂?shù)难b置，在上面加一個(gè)傳感器，通過(guò)一些補(bǔ)償測(cè)量整個(gè)結(jié)構(gòu)物的力來(lái)讀取數(shù)據(jù)，獲得二維重量重心一個(gè)數(shù)據(jù)。但是我們這個(gè)稱重是無(wú)法滿足像造船傾斜實(shí)驗(yàn)變成三維的，我們少一個(gè)數(shù)值，但是X、Y兩個(gè)方向滿足以后，是能夠滿足海洋工程在各個(gè)方面的要求。
再一個(gè)是用總線的通訊技術(shù)，傳輸?shù)轿覀兊木W(wǎng)絡(luò)上。另外在多點(diǎn)控制的稱重里面，有一個(gè)PLC的控制單元，通過(guò)電池法進(jìn)行讀取。另外有位移的傳感器，使得能夠符合我們的要求。
還有一個(gè)就是電控這一部分，包括了這么幾項(xiàng)內(nèi)容，比如說(shuō)頂升量的控制，這幾個(gè)量要同步，下降也要同步，還有位移的作用等等。
還有在每一個(gè)點(diǎn)的連接坐標(biāo)輸入，還有一些初始的重量。另外還有傳感器和油管的連接。這個(gè)系統(tǒng)的功能開(kāi)發(fā)我就不細(xì)講了，我們按照規(guī)范的要求要考慮各方面的因素，比如說(shuō)環(huán)境風(fēng)速的影響，因?yàn)樵谄脚_(tái)中間，有些結(jié)構(gòu)物對(duì)風(fēng)的影響是很大的。其實(shí)計(jì)算原理很簡(jiǎn)單的，和我們手算沒(méi)有什么區(qū)別，把每點(diǎn)的力和坐標(biāo)輸進(jìn)去，然后加起來(lái)，就是力，從原理上很簡(jiǎn)單的。
這是我們?cè)瓉?lái)的一個(gè)技術(shù)，不帶傳感器的，利用現(xiàn)有頂上面加一個(gè)傳感器進(jìn)行作業(yè)的。這個(gè)精度有一個(gè)問(wèn)題，靠的是油壓面積來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，往往有一些損耗。
再一點(diǎn)介紹一下我們千斤頂，里面放了一個(gè)傳感器，是我們自己設(shè)計(jì)的，委托外單位加工的。再一個(gè)在作業(yè)的過(guò)程中，有一些安全的考慮，第一個(gè)漏油或者是故障的保護(hù)，還有一個(gè)電控和手動(dòng)控制的作用。這是液壓泵的溢流控制的東西。再一個(gè)通過(guò)PLC位移傳感一系列的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行的。至于電控部分比較抽象，我就不說(shuō)了。
后面那些就是我們的一些原理，包括展示我們的控制臺(tái)，這里面可以手動(dòng)也可以進(jìn)行自動(dòng)控制。通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算，我們能夠打出我們想要的一些結(jié)果。
這是液壓系統(tǒng)常規(guī)的公式，供大家參照。這個(gè)液壓系統(tǒng)的原理圖，這是千斤頂設(shè)計(jì)里面泵的一些情況，內(nèi)置設(shè)計(jì)的泵的圖，這是類似于千斤頂?shù)囊粋�(gè)東西，傳感系數(shù)分開(kāi)的，這個(gè)上面吊裝作業(yè)的情況。
所有的設(shè)備放到一個(gè)6米長(zhǎng)的集裝箱里，可以移動(dòng)。這是集裝箱布置的情況，這是我們?cè)O(shè)備的展示。在這里面我們想油管和千斤頂放在一個(gè)器件里面固定，便于運(yùn)輸。這是電磁閥的設(shè)計(jì)圖，這是我們接線的一個(gè)情況。
在這里面想說(shuō)一下軟件的部分，我們采用軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，通過(guò)這個(gè)集成來(lái)達(dá)到公共機(jī)，包括讀取的數(shù)據(jù)能夠變成我們需要的文件。
這是一個(gè)控制盤的展示，大家可以從我們的資料上可以看到。還有是精度的分析，一個(gè)是取決于傳感器的精度，另外取決于整體千斤頂安裝的精度，因?yàn)楹兔總�(gè)頂?shù)淖鴺?biāo)都有關(guān)系，要精確的定位還有輸入。精度分析里面，這是一個(gè)計(jì)算的公式，精度分析里面我們做了一些評(píng)價(jià)，供大家參照。
這是我們?cè)谧?00噸實(shí)驗(yàn)的情況，這是比較全的一個(gè)稱重的東西。按照規(guī)范，ISO標(biāo)準(zhǔn)，一般的業(yè)主稱三到四次，還要考慮風(fēng)速的影響。這是我們幾次稱重的情況，現(xiàn)在我們大約設(shè)計(jì)的精度在0.5到1之間，是有一些變化的。
我想講兩點(diǎn)結(jié)束我的演講，一個(gè)是把這個(gè)梳理一下，其實(shí)我這個(gè)東西做了一個(gè)可移動(dòng)的泵，來(lái)解決現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中的重量和重心的難題，這是海洋工程特點(diǎn)造就的，所以是必須有的。這里面我沒(méi)有談到跟結(jié)構(gòu)本身有關(guān)的關(guān)系，比如說(shuō)支點(diǎn)位置的強(qiáng)度分析，還有地基的一些要求，沉降的也不行。這里面如果要使用，還得要做很多配套的工作，另外還要做一些評(píng)估，取得業(yè)主的批準(zhǔn)之后才能用于工程。另外，在這里面最大能力設(shè)計(jì)是4萬(wàn)噸，但也能稱到幾百噸的也可以�？赡苡械膶＜覇�(wèn)，有專門做海洋工程的專業(yè)公司在國(guó)外，而在國(guó)內(nèi)有那么一兩家，但做得比較小。我們也是借助于國(guó)家重大專項(xiàng)的課題，去年年底剛剛驗(yàn)收的裝置，明年我們目標(biāo)是用于荔灣平臺(tái)的作業(yè)，現(xiàn)在我們正在做后續(xù)的準(zhǔn)備工作。另外這個(gè)設(shè)備也可以除了我們自己用以外，如果各位同行有興趣的話，我們可以提供一些服務(wù)。為什么國(guó)外有些專業(yè)公司能夠提供服務(wù)，我們還要研究，主要是我們所了解的，能夠乘3萬(wàn)噸的廠家只有一家，這是第一點(diǎn)。
第二點(diǎn)我為什么選這個(gè)題目，因?yàn)楹芎?jiǎn)單，我的投資才1000萬(wàn)多一點(diǎn)，但是這個(gè)設(shè)備是海洋工程中間比較特殊的設(shè)備，是制造過(guò)程中必須的，但最容易被忽略。現(xiàn)在很多廠家包括我們的船廠都在進(jìn)入海洋工程的行列，通過(guò)這個(gè)想說(shuō)明一下，海洋工程中，特殊的產(chǎn)品、特殊的服務(wù)需要的很多。我也參加過(guò)幾次大會(huì)，船廠發(fā)展戰(zhàn)略里面，包括一些大的海洋工程企業(yè)定位EPC戰(zhàn)略比較多，但是我想通過(guò)這個(gè)例子就是說(shuō)在國(guó)內(nèi)大環(huán)境下，還是有很大差距的，做EPC是非常困難和痛苦的，這只是一種設(shè)備。再舉個(gè)例子，現(xiàn)在我們國(guó)內(nèi)鋼材市場(chǎng)其實(shí)質(zhì)量不怎么好，所以你做EPC在國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，風(fēng)險(xiǎn)非常大。我舉這么一個(gè)小小的例子，希望對(duì)各位有一個(gè)借鑒作用。
我就講這么多，謝謝。
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