40000吨称重系统在大型海洋平台建造中应用.pdfVIP

54卷增刊2 中 国 造 船 V01．54 2 Special 2013年11月 SHIPBUILDINGOFCHINA NOV．2013 文章编号：1000-4882(2013)$2—0324-06 40000吨称重系统在大型海洋平台建造中的应用 张锦宝，陶 华，杨君树，张灿 (海洋石油工程(青岛)有限公司，青岛266520) 摘要 中国海洋石油工程项目已进入超大型、深水建造阶段，超大型深水工程在运输、安装过程中需要精确 掌握工程结构的重量和重心，适用于超大型海洋工程的称重系统开发应运而生。论文介绍了40000吨称重系 统称重原理和组成，研究了大型海洋平台称重方法和注意事项，该系统已在中国海油南海深水2．6万吨平台 LW3．1CEP建造过程中获得成功应用。 关 键 词：40000吨称重系统；大型海洋平台；同步顶升；称重 0引 言 万吨级以上的大型海洋平台已超出现有浮吊的吊装能力，一般采用浮托法进行海上安装。在陆地 建造完工后的海洋平台结构的准确重量和重心位置对于拖拉装船时半潜驳船的压载以及海上托航和 安装是至关重要的【l】。在陆地建造过程中，由于建造误差、局部修改和临时结构重量的不确定性等因 素，结构的实际重量和重心位置往往与设计理论值有一定的偏差，尤其是当实际重量接近运输驳船的 极限承载时，就必须对其称重，获取准确的重量和重心位置，以调整驳船的运输方案。 目前海洋平台常用的称重方法主要是通过液压千斤顶将结构物同步顶升至脱离临时支撑一定高 度，保压一段时间后测量各桩腿处千斤顶管路油压，再换算成重量值计算总体重量和重心【2】，最大称 000 重能力一般在10 t以下。这种方法的精度能够满足一般情况下的称重要求，但由于千斤顶内摩擦 系数、内泄漏等因素的影响，会造成系统误差，难以满足对精度要求很高的大型海洋平台安装要求。 由中国海油海洋石油工程股份有限公司和天津大学共同研制的40000吨称重系统采用千斤顶同步顶 t， 升与LOADCELL传感器测量相结合的方式大大提高了测量精度，而且将最大称重能力提升至40000 成功地对近25800 t的中国南海深水大型海洋平台LW3．1CEP进行了称重和重量转移工作，本文以 LW3．1CEP平台为例介绍该系统在大型海洋平台建造中的应用。 1 40000吨称重系统 40000吨称重系统使用液压千斤顶作为执行元件，通过千斤顶的往复运动来实现大型海洋平台的 顶升、支撑和下降过程，通过与千斤项匹配安装的LOADCELL传感器来测量单个千斤顶上的重量值， 通过位移传感器来测量每个称重桩腿的位移值，采用电磁阀控制千斤顶进出油路的通断，采用电磁换 向阀控制千斤顶的升降，通过数据采集系统将各传感器信号准确反馈给计算机进行计算和分析，利用 位移值和重量值来控制大型海洋平台顶升和下降的多点同步性，实现称重过程的全自动控制。 1．1 40000吨称重系统称重的基本原理 该系统通过各称重桩腿处的所有千斤顶同步顶升，使大型海洋平台结构物各桩腿脱离临时支撑一 54卷增刊2 张锦宝，等：40000吨称重系统在大型海洋平台建造中的应用 325 定高度，通过读取各千斤顶上配套的LOADCELL传感器测得的重量值，就可以精确计算出结构物的 总体重量，再根据称重桩腿坐标就可以精确计算出结构物重心。 ∥：y彬 (1) i=l 嘭=∑彬 (2) ∑％x，