卡桩器在海洋平台上的应用及推广

目录卡桩器在海洋平台上的应用及推广第一章 绪论 21.1 论文背景： 21.2 SPG 主体焊成件组成：21.3 论文意义： 2第二章 SPG 系统工作原理3第三章 操作 43.1陆地 43.2海上 43.3 ROV/潜水员应急53.3.1 应急程序53.3.2 ROV/潜水员应急63.3.3 潜水员应急 6第四章 维护 74.1清扫和润滑 74.2液压流体说明书： 7第五章 经验总结 85.1 工作中的心得： 85.2 遇到的问题： 8第六章 推广 9附录： 9致谢： 11参考文献: 12卡桩器在海洋平台上的应用及推广摘要：卡桩器（SKIRT PILE GRIPPER）顾名思义即用卡子卡住桩腿，起到 导管架与桩的连接作用，在渤海湾海洋平台仅在 JZ-202 用过，在亚洲也是新兴 的产业，此装置能给平台打桩提供很好的定位，使桩在中心位置，而不会偏移。 希望此篇能给大家今后的工作提供理论上的指导及操作上的帮助。关键词：卡桩器（SPG）、气压试验第一章 绪论1.1 论文背景：在 BZ34-3/5 平台上我们应用了卡桩器（见附录 2）， 6 个腿共计 6 个卡桩 器，每个由 5 个制动器组成，共计 30 个制动器， 30 片滑片。12 SPG成品件组成：1 .3论文意义：通过此篇的讲解，希望能给大家一个直观的印象了解SPG的工作原理及应急对策，并知道其在现场施工中的细节和注意事项。第二章 SPG 系统工作原理OS-SVI （the oil states SVI 嘛意思？是 SERVICE? ） SPG（Skirt Pile Gripper） 是一种液压或气动制动器，它先连接在套筒上，在海上打桩时用于夹紧桩的装置， 安装在平台导管架上，为套筒式临时桩服务。SPG为导管架结构和桩提供了一种 “钳式”的方式。安装存在以下几种优势：1. 持在校准之后或在桩安装阶段是一种特殊的导管架的观点。2. 在恶劣天气导管架确保防风能力好。3. 在泥浆灌入期间，消除桩与套筒的相对运动。4. 持在液压推动锁定期间是一种水平导管架的观点。每一个SPG制动器单元由一个有墙壁的管状焊成件组成，每个成品件都带 独立的卡桩制动器，卡桩制动器有导向性，五个以放射状的形式均匀分布在焊成 件周围。每个独立的制动器是包含活塞撞锤的圆柱式单元，当制动时撞锤会在内 移动，撞锤的前表面是刚性的、坚硬的钢面，它在连接桩的时候起到“咬紧”的曰 二 00 # 卜 【冒二y.99作用每一个 SPG 均可在安装导管架之前被装配和测试。把每一个管状成品件体永久焊接到套筒（导管架）上。一旦导管架放置到海底， SPG 可以经过在每个 SPG 单元表面预先安装的水压/气压管线导管架的顶部远程操纵，当液压作用在 每一个爪牙上，各个放射状制动器就会移动夹紧部分向内接触并夹紧直到桩壁的 外表面。结果就是双方向的把持力能临时的把桩与导管架连接固定。操作原理：在夹紧的过程中，每一个制动器/圆柱体被伸长，这样促使了放 射状的夹紧部分向内移动并“咬紧”到桩的表面，不断提供给制动器压力源来维 持 SPG 夹紧把持力。液动或气动的动力一般由OS-SVI力单元提供，也可以由汇总在导管架上的 气瓶提供。OS-SVI提供的系统允许每个SPG能独立的被监控和控制。如果天气 条件不好要求制动器复位，液压积累或气瓶管汇来维持 SPG 所需的压力并确保 其功能。如果出现意外事故，管线不能用，施工人员要看止回阀是否安装在了每个SPG 的延长线上，如果顶部的力单元和 SPG 间的液压线被切断，施工者可以操 作止回阀来隔离输送管线和SPG上带压的液压流体。（注释：施工者操作单向阀 这一项并不是“标准”的SPG特征，要按规格书来做）液压式是对SPG又上了一重保险，只修复表面损坏的线即可，或者通过ROV 干涉。一个内螺纹热的穿刺接头，一个ROV能提供直接的二次液压流体资源给制 动单元。第三章 操作3.1 陆地建造场地确认好安装、连接、液动/气动管线的清扫，SPG试验描述在“SKIRT PILE GRIPPER（SPG）YARD COMMISSIONING PROCEDURES ” document No.ES-5.203.3.2 海上a. 在导管架坐落在海底之前，在打桩之前，动力单元/气体汇管（如果用）还 有控制单元必须放在导管架的顶端并保护，抵抗得了桩的摇动和海浪/风力冲击。b. 连接每一个SPG的输入和输出的管线到动力控制单元，连接提供的气到 HPU（HYDRAULIC POWER UNIT）。c. 使控制阀在撤销的方式，加压使每一个SPG达到工作压力和技术数据表上 要求的一样来确保制动器是完全撤销状态（在打桩之前）通过 ROV 观测核实所 有的制动活塞在完全撤销状态。注：仅适用于SPG液压制动操作d. 在打桩期间维持每个SPG单元最小500psi压力，包括推进桩期间，这样能 保证所有的制动器维持在撤销状态。e. 基于设计的安装要求来夹紧桩，使每个SPG达到指定压力，维持这个压力 （在技术数据表上提供）持续时间由卡桩要求决定，压力绝不能降到指定工作压 力的 75%以下，如果这样整个的把持力就有可能达不到效果，危急安全。f. .不断检测每个SPG的系统压力损失，检查整个装置/可利用气体体积压力损 失，然后预测持续时间直到SPG完成夹紧要求为止。g. 推荐完成灌浆操作后，夹紧持续24小时（要看进一步要求）。3.3 ROW潜水员应急程序水面提供指挥失败，需要ROV（REMOTE OPERATE VEHICLE）或潜水员 应急，参考 ROV 第 2 部分应急程序接下来描述的是对现场人员操作OSMCS（OIC STATES厂家）的一般程序： 通过 ROV 控制群桩夹紧器，潜水员应急进入水下的控制盘。现场操作应该 由SPG及ROV带HOT STAB （见下图）海底装配盘的装配总图来补充，潜水员 十要迅速断开和液压系统相连的快速接头。3.3.1应急程序假定装配到导管架上的软管不起作用或者被损坏，这就要求ROV/潜水员潜 入水下操作控制盘，原先水面提供的线和水下控制盘上的线要么用硬管接到 SPG （只是气动）上，或者经由一个可移动的快速接头连上。332 ROV/潜水员应急程序（液动或气动双重）设备要求：a. ROV 具有相配的可供人工操作的平台，通过和热接头相连的软管来执行插 入和收回的功能，参考安装在裙桩上的热接头插头总布置图位置。b. 公热接头双向路径。c. 双向液动软管，最小内径3/8”。d. 标准表面操作，在SPG正常操作期间OSMCS提供液压系统。应急操作：e. ROV/潜水员拿着配置的公接头和液压软管，液压软管应该连接到热接头 上。f. . ROV/潜水员在横档控制盘的帮助下能安置稳定自身，然后移动导管架上的 控制盘上热接头，热接头能轻松的、安全的插到正确位置，金属线多余部分应该 切除。g. ROV/潜水员插入润滑的热接头将公接头连接到水下盘母接头上，释放热接 头把手。h. SPG水面控制和操作遵循水面标准操作程序，ROV仍然作用在SPG上去 指导最初的制动作。333 潜水员应急（只适用于双向气体操作）设备要求a. 1/2”快速接头b. 双向液压软管，最小内径1/4”应急操作：c. 在SPG正常操作期间，水面操作压力由OSMCS系统提供。d. 潜水员带液压软管和快速接头，液压软管应该被连接到与导管架相连的表 面操作压力源上。e. 潜水员断开导管架上的SPG上的快速接头，然后将在上面配置好的线连接 到快速接头上。f. SPG表面控制和操作遵循表面操作程序，潜水员仍是在SPG来监控最初的 制动装置。第四章 维护以下这部分讲述的是陆地和海上安装期间，SPG在润滑、维护和故障方面的问题4.1清扫和润滑ROV 热接头和导管架上热接头应该是干净的并且被润滑，在最后装到 SPG 上在操作现场，润滑公热接头内部钻孔，孔处达到一个总的防水润滑目的。4.2液压流体说明书：SPG液压系统和制动活塞已经被设计好了，使用时用水，基于流体混合物或氮气（如果应用）如果液压流体被用它将被清洗过滤 CITGO FR-40XD 水-乙二 醇液压流体， SHAFFER K-100 水 基于 BOP 浓缩流体; STACK-MAGIC 200 或 相等的水的液压流体。症状可能原因措施制动器不能操作没有来自HPU气体汇管的液压或气压确认HPU气体汇管是否 在起作用软管堵塞，不正确装配，快速接头没接上清除堵塞，检查是否正确 安装快速接头检查软管的泄漏，导管架线及SPG线SPG不能维持压力线损坏交给ROV/潜水员复查以上描述的是卡桩器两个系统的工作原理。第五章 经验总结5.1 工作中的心得：1 . 我们虽然接了两路线，但并不代表是两路系统，最后我们和厂家交涉：只用 一路线；另一路不需要，被取消。2.当操作时，我们必须看到液体流出方可证明此线路正常。 判断正常的建议：HOT STAB能够拔出，并加润滑，方可正确；将接口用胶水粘结拧好并加保护缠好辨认好管线并做标记在正常光线下，分不出黑和白，背光处能看见是一黑一白，也可以通过摩擦来 判断。5.2 遇到的问题：一个 HOT STAB 由于有焊渣堵塞拿不出，无法进行第二个系统的连接，这 是一个大问题。无法实现现有气瓶的串联。我们只好联系气瓶厂家解决此问题，并解决我方 需要的高压软管及与 3/4”外螺纹相连的接口。问题的解决方案：厂家制作新的 4 组合要两天， 16 组合要七天。拿旧的去翻新要 1 天，做压力试验看是否耐压及减压问题。计算料然后去买三通、5000psi的高压软管、管箍、对丝等配件。用 3”SCH80 管开孔然后接仪表管。最终考虑安全、省时、经济等因素，我们采取第二种方案。 在安装滑片时无扭矩值可以遵循在安装单向阀时管线与管线之间的距离太近，无法实现环焊缝的焊接，是否 更改位置还是疑问。第六章 推广基于以上优点，卡桩器将会越来越广泛的应用到平台的建设中，希望更多的人了解它并知道原理及使用细则。附录：附录 1：m81IS i!ZfiOEO BILL OF MATERIAL ANO 1 1 DASH MJUBDtS.ii- 遴111 瞬I ZCOfl) (TEM 9.B17-SC* 20A-24.01 WAS 加 | 21.7; OUNGD ITBi 2; 40 IBS 18.1 KC WAS 57 LBS(1M KG.I ITEM 2: CUWnED VEW;，CWMP WE1 MS ALL AROUND.*n0r*FP-18031附录 2： Tvas 50s -wmNVHOaa 05 filoyld hss own gEcrOM rs OCL】Hs 27:0k.Saaris EQr aui 8.twe325 J88W.&Ha_ :0 9NOV&.5 2 Sotto 2315 S03 03SV8 【Houd) 9NDVJS H133X _dd!Hu.X33U CH JO SBGYHOVE M13B QNDYdS0? oo I 3Hnss3Nm 0ZE5* 二 OJSd O09； 3bnss3d 1531 “SSHnsslKd ONUyusdo odsInno n SHKaoo io wtsiioiOkvq|fffj0iIIs1I9tt Mist PwssuMt in psg riia bmk was 1300 f 101 BMG： VtMKXC PICSSURL M PSX lU KlROl WAS ?S PSD (511 tsa 94 WAS 22S (57J 47j00 L11HJ ZS di opm 03 AS31 3Hnss3td 71VHS J3NNOSH3d m 011S31 3xnss3o:d ON* 03Qo:nd N390HUNMT1VHS S3KH Addns .0 doo2Qd 3Q Dm Q3S0dX3 moud d? 0522 .xfeso iSJiSYCWHL 工笆 Hffl_600 W5 x z 13X号 E O3H3VE 38 E SI di Z0E25B .U3W0 zoist- MEFsNMOHS SV NOUVAJQ 13M3VT 30 dOA Q 31YNSM1L 01 SI 02 IDSOddO .ods QI luzzou i H10N7I 岀氏 INauEns sinh A-Mdnm.lajtwr 3M !NVQHW3b 3HVTJ z- Qzf 00 S3BCU SSJ1HV3S ao Q3O13M ,1311s S53N_V1S w-sfi 3* 300。 00【6.0】 68 x .aoNa nxn s OB- s anoNna 3BHL W13W cwnMao) ZOKQXWO JO 1SSN03 01 sazn Xlddns 丿SV MS zos tfnssad .lajm oz* .Woe6e& olnHoHZ s HO R XQ g-sv FUSV St osz Bufi 01.0zs- aowruov a3c N3XV1. 8ods JO 3a:fuvH?dH31 ? SD33 OdS 9NKTDM ss* uso 3SDIOX3 diw ssJ sihl zo OHSbo sy nmnassY 3dd一皈 HE 1B2S TMSM 2 H010V1II111_ _ 1= rS= ! iOi+iMa1宜致谢：感谢公司的各级领导，车间的师傅队长们，在我们刚来时候对我们的关心， 引领，让我们很快熟悉环境，融入海工大家庭中，在我们有各种各样的困难时， 给予我们无私的帮助，师傅们吃苦耐劳的精神也让我们深深地感动。调到加工设计中心后，参加了多个技术经验交流会，使我们学到了很多知识， 培养了对工作的兴趣，有了工作的动力，对工作的热爱度也明显提高。在这里， 领导和同事们的关心照顾指导也使我们在工作中快速成长，融洽的工作环境让我 们每天工作都有良好的心情。更感谢带我的师傅，在一年中交给了我许多工作的 方法，经常去现场积累了实践经验，这些是我以后工作的基础。此论文尤其感谢的是张海军和蒲玉成项目经理在现场随时了解我们的情况， 及时的解决问题，提供了很多帮助， BZ34-3/5 加设负责人胡云峰，魏彦给了我 很多宝贵建议，在现场协调指导。车间的师傅韩逸群、宋克川、郭祥、队长王勇 建给了我很多建议及帮助，我们没有实物交涉了五六分钟最后韩师傅把弄好的东 西（见附录1）拿来一目了然；宋师傅在我们无法拧下SPG上的六角螺母时给他 电话他带来一个模具，加工匹配后，拧下一个螺母加工好然后配上柄，最后检查 合格，做的非常好；感谢陈宏伟工程师帮助我们联系厂家.一个项目的成功有非 常多的人的努力。还有那些没有提到的给予帮助的领导和同事们，我对你们表示 深深的感谢；这里为我们的成长提供了良好的环境，只有不断地努力进步才能不辜负大家 的期望，我们也将再接再厉，为海工灿烂的明天贡献力量。以实干为桨，扬起理想的风帆！参考文献:1 SKIRT PILE GRIPPER(SPG)YARD COMMISSIONING PROCEDURES(FLUID OPERATED)2 SKIRT PILE GRIPPERS(SPG)OPERATIONS MANUAL3 INSTALLATION PROCEDURE FOR MECHANICAL GROUT SEAL ANDWIPER,KIT4 SKIRT PILE GRIPPER(SPG)FUNCTIONAL TEST SPECIFICATION5 SKIRT PILE GRIPPER(SPG)ASSEMBLY PROCEDURES