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详细分析钻井平台的电磁流量计控制系统应用
时间:2020-10-27 06:00 点击次数:26

  根据船舶的作业要求,自动化技术先进的阀门遥控系统已广泛应用于海洋工程的自升式钻井平台。该系统主要切换钻井平台预负荷、压载清洗、舱底水、海水和钻井水管系统阀门[1]。然而,在系统的安装和调试过程中,经常会出现阀门堵塞、开关延迟、振动、漏油和通信故障等问题。因此,本文将重点研究阀门遥控系统的结构原理及相关问题。

  1阀门遥控系统介绍

  1.1阀门遥控系统的组成

  阀门遥控系统由液压动力装置、模拟控制板、中央控制系统、电磁流量计和阀门组成。该系统由液压动力装置提供动力,该装置配有两个相互备用的液压泵。液压泵的工作模式为间歇运行,主电源来自平台配电系统,两个控制系统的不间断电源配置为备用电源。控制单元包括阀门远程控制柜、2台计算机、2块模拟控制板、2套电磁流量计和紧急操作快速接口。紧急操作单元通过便携式手动泵连接阀上的快速连接器操作阀门。便携式手动泵可在人员可直接触及的阀门上操作,如主甲板下部、机房和右舷散装袋舱的海水系统阀门。

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  1.2工作原理

  液压动力单元由液压泵提供液压动力,并通过液压管路连接到电磁流量计,然后通过液压管路由电磁流量计连接到每个阀门。阀门分为单作用和双作用阀门。单动阀是一个二位四通电磁阀,通过电信号控制油流方向。电磁阀一旦断电,阀门会在弹簧的作用下自动关闭。双动阀是双向两位四通电磁阀,通过两个电信号控制电磁阀的换向,从而控制油流方向。中央控制系统或模拟控制板向信息处理柜发送切换命令,信息处理柜切换两位四通电磁阀的阀位,实现终端阀的切换操作。

  双阀遥控系统分析

  自升式钻井平台阀门遥控系统调试过程中,存在阀门卡死、操作延迟、振动、漏油、系统通讯故障等问题。为了避免这样的失败,我们需要从以下两个方面入手。

  2.1管道铺设和阀门安装

  根据各阀门的安装位置,各阀门之间的液压动力装置、电磁流量计和液压管道应敷设合理、固定有效,管道材料应具有耐海水腐蚀的能力。阀门的安装应该有严格的要求。阀门与管道的垂直度、螺栓的紧固、阀门的密封和装配精度必须严格按照技术要求进行装配。同时,应根据测试程序对管道进行压力测试。为了保证系统的可靠性,在管道铺设和阀门安装过程中必须做到以下几点:

  1)所有管道应配备适当的支架,以减少管道振动。2)管道的长度和弯头应尽可能短和少,以减少管道沿线的压力损失和局部压力损失。3)所有遥控阀门应配备现场和遥控开关标志。所有阀门应配备微型开关,以指示其开/关状态。4)图纸和数据应经船级社认可,阀门遥控系统的安装和试验应进行检查和记录。

  2.2电磁流量计的调试

  使用前,需要逐一校准每个阀门的开启和关闭速度和时间。在校准过程中,根据阀门管道的敷设特点调整节流阀,观察流量计,避免开启时间过长、过短、无法准确达到操作目的等问题。同时,校准前需要排出管道中的空气,以避免管道中液压油的振动和湍流,避免液压油的温升对阀门的损坏。

  3系统优化

  1)控制系统。控制系统需要增加以下自动控制功能:当压载舱需要注入海水时,只需在液位遥测界面输入所需的液位,相应的阀门和压载泵会自动打开,注入海水。当液位达到设定值时,液压动力装置电磁流量计模拟控制面板中液压管线阀的相应阀门和压载泵将自动关闭。压载舱排空时达到的输入液位

  值时,排海阀自动打开,当液位达到设定值时,阀自动关闭。此外,中控操作界面需要增加锁定和解锁功能,以避免在平台上误操作造成严重后果。

  2)电磁流量计。电磁流量计需要配备液压油泄漏检测装置,报警信号反馈给控制计算机。当任一分支发生泄漏时,系统报警,相应的电磁阀自动关闭。有利于工作人员准确定位漏油管道,及时检查排除故障,保证系统正常运行和平台零污染。

  综上所述,基于自升式钻井平台,介绍了其阀门遥控系统的组成和工作原理,总结了系统运行中容易出现的问题,提出了系统管道敷设的技术要求、电磁流量计调整的注意事项和系统优化方法。对系统的设计、安装、调试以及顺利有效运行具有一定的指导意义。

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