GB/T 36659-2018 自升式钻井平台悬臂梁滑移系统设计要求

　　ICS 47 . 020 . 99 U 17

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 36659—2018

　　自升式钻井平台悬臂梁滑移系统设计要求

　　Designrequirementsofcantileverskiddingsystem forself-elevatingdrillingunit

　　2018-09-17 发布 2019-04-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 36659—2018

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC 12)提出并归口 。

　　本标准起草单位：上海外高桥造船有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶工业集团公司第七0八研究所。

　　本标准主要起草人：祝奎臣、包广峥、董正勇、李军、赵建亭、朱佳帅。

　　GB/T 36659—2018

　　自升式钻井平台悬臂梁滑移系统设计要求

　　1 范围

　　本标准规定了 自升式钻井平台悬臂梁滑移系统(以下简称“滑移系统”)的组成和功能、系统设计、设计技术要求和布置原则。

　　本标准适用于自升式钻井平台销轴式悬臂梁滑移系统的设计。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 3766 液压传动 系统及其元件的通用规则和安全要求

　　GB/T 13342 船用往复式液压缸通用技术条件

　　GB/T 14090 海上油气开发工程术语

　　CB/T 1102 船用液压系统通用技术条件

　　CB/T 3754 船用液压泵站技术条件

　　3 术语和定义

　　GB/T 14090 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　悬臂梁爬行梁 cantileverskiddingbeam

　　悬臂梁下部两侧按一定距离间隔布置相同尺寸的销孔，且销孔与滑移系统液缸和滑移销配合实现滑移操作的纵向横梁。

　　4 组成和功能

　　4 . 1 组成

　　滑移系统主要包括滑移单元、液压动力单元、液压管系、控制单元、滚动装置、耐磨板、千斤顶(可选)。滑移单元包括滑移销组件、锁紧销组件、滑移液缸、连接板。 组成示意图见图 1 。

　　GB/T 36659—2018

　　说明：

　　1 — 滑移单元; 6 — 滑移液缸; 11 — 千斤顶;

　　2 — 滑移销组件; 7 — 滑移销组件; 12 — 滚动装置;

　　3 — 滑移液缸; 8 — 液压动力单元; 13 — 耐磨板。

　　4 — 连接板; 9 — 液压管系;

　　5 — 锁紧销组件; 10 — 控制单元;

　　图 1 滑移系统组成示意图

　　4 . 2 功能

　　通过滑移单元与悬臂梁爬行梁上销孔配合，推动悬臂梁滑移，实现悬臂梁滑出和收回功能。

　　5 系统设计

　　5 . 1 设计原则

　　滑移系统的设计原则如下：

　　a) 滑移能力与平台悬臂梁设计载荷匹配，满足平台设计工况要求;

　　b ) 滑移单元宜分布在悬臂梁两侧对称位置，保证悬臂梁能平稳滑出或收回;

　　c) 液压动力单元至少包括两个互为备用的液压泵组;

　　d) 配有滚动装置，用于降低摩擦阻力和悬臂梁端部支撑;

　　e) 滑移系统每套单元液压管路和控制阀组相互独立;

　　f) 若考虑滚动装置更换或特殊工况时，可在滚动装置旁配置顶升装置用于悬臂梁端部顶升;

　　g) 配有端部固定装置和滑移导向结构，保证滑移系统安全性操作。

　　5 . 2 设计基础参数

　　滑移系统的设计基础参数如下：

　　GB/T 36659—2018

　　a) 设计工况负载表参数;

　　b ) 滑移距离;

　　c) 滑移速度;

　　d) 界面尺寸;

　　e) 悬臂梁尾部支撑最大支反力;

　　f) 悬臂梁卡槽结构最大支反力;

　　g) 爬行梁精度。

　　5 . 3 载荷计算

　　式中：

　　K —悬臂梁滑移推力的静态安全系数，取值 1 . 3~2;

　　ur —悬臂梁滑移滚轮的摩擦系数，取值 0 . 04~0 . 06 ;

　　Rs — 悬臂梁尾部支撑最大支反力的数值，单位为牛(N) ;

　　udh —悬臂梁滑移系统动态摩擦系数，取值 0 . 2~0 . 3 ;

　　Rh — 悬臂梁卡槽结构最大支反力的数值，单位为牛(N) ;

　　ush —悬臂梁滑移系统静态摩擦系数，取值 0 . 3~0 . 4 。

　　注：K 系数已考虑不均匀系数和风载系数。

　　6 设计技术要求

　　6 . 1 滑移单元

　　滑移单元设计技术要求如下：

　　a) 滑移液缸设计应符合 GB/T 3766 和 GB/T 13342 的要求，通常滑移系统液缸选用高强度双作用焊接油缸，并在两端配有球形轴承。

　　b ) 连接板与锁紧销连接销开孔应考虑滑移液缸移动时，连接销的活动范围，宜在加工余量的基础上预留 3 mm~5 mm 间隙。

　　c) 滑移销组件应为弹簧复位的斜口销，与悬臂梁爬行梁销孔良好配合，实现悬臂梁的推/拉滑移操作。 滑移销应配有操作杆，可实现滑移方向的切换。

　　d) 锁紧销组件布置在两套滑移液缸的中间，通常为液压驱动形式，与滑移销互锁。 当滑移销推拉作业时，锁紧销为缩回状态，否则，锁紧销固定在爬行梁销孔内。

　　6 . 2 液压动力单元

　　6 . 2 . 1 通常液压动力单元配置高压液压系统，保证滑移系统在各种工况的操作。 液压泵至少按 2 × 50%的能力配置，保证单台泵失效后，系统仍能低速运行。

　　6 . 2 . 2 滑移系统液压动力单元的设计应符合 GB/T 3766 和 CB/T 3754 的要求。

　　6 . 2 . 3 液压泵的排量应满足系统滑移速度的要求。

　　6 . 2 . 4 液压动力单元液压油应满足环保和高/低温环境要求。

　　6 . 3 液压管系

　　6 . 3 . 1 液压管系包括液压管、阀门、软管及连接附件。液压管系的设计与液压动力单元压力和流量匹

　　GB/T 36659—2018

　　配，且保证每个滑移单元配有单独的液压管路和控制阀组。 液压管宜为焊接式连接。

　　6 . 3 . 2 滑移系统液压管总成的设计应满足 GB/T 3766 和 CB/T 1102 的要求。

　　6 . 4 控制单元

　　控制单元设计应满足 GB/T 3766 的要求，此外，还应符合下列要求：

　　a) 控制单元配有单侧和双侧滑移的操纵手柄，通常设计为手动调节滑移单元移动;若有同步性要求，可考虑选用增加流量控制单元;

　　b ) 控制单元配有各油缸压力表、液压动力单元故障警示等;

　　c) 控制单元配有应急控制，至少设置一个紧急停止为遥控操作。

　　6 . 5 滚动装置

　　滑移系统滚动装置设计技术要求如下：

　　a) 滚动装置用于降低摩擦阻力和悬臂梁端部支撑，应满足大负荷、低转速、耐冲击的要求，通常可选用滚轮小车形式;

　　b ) 滚动装置载荷应满足平台悬臂梁尾部支撑最大支反力的要求。

　　6 . 6 耐磨板

　　6 . 6 . 1 悬臂梁底部座板布置在自升式平台主船体卡槽结构和导向结构上，两者接触面上设计有耐磨板和润滑油脂槽。 耐磨板可选用高强度青铜板。

　　6 . 6 . 2 耐磨板最大比压应基于卡槽结构和导向结构处支撑载荷(平台卡槽结构最大支反力)和耐磨板局部接触面积计算。

　　6 . 7 千斤顶

　　滑移系统千斤顶装置设计技术要求如下：

　　a) 千斤顶用于滚动装置更换或特殊工况时悬臂梁端部支撑，有效行程应满足悬臂梁端部顶升高度要求;

　　b ) 千斤顶载荷应满足平台悬臂梁尾部支撑最大支反力的要求。

　　7 布置原则

　　悬臂梁滑移系统通常布置在平台主甲板上，滑移单元宜分布在悬臂梁两侧，且固定在平台甲板支撑结构上;液压动力单元宜布置在平台主甲板房间内;控制单元宜布置在悬臂梁一侧，靠甲板尾部;滑移系统滚动装置宜布置在平台甲板尾部，且位于悬臂梁爬行梁下。 其要求如下：

　　a) 滑移单元的布置应基于悬臂梁滑移距离和爬行梁高度，满足滑移单元单位行程与整个滑移距离匹配，以及与爬行梁销孔匹配;

　　b ) 液压动力单元应尽可能布置或靠近两个滑移单元的中间位置，液压动力单元一般为非防爆设备，布置空间需远离危险区，当不能满足时，应选用防爆设备;

　　c) 控制单元布置位置应能观察到悬臂梁的移动距离和移动状况;

　　d) 滚动装置布置应便于维护和更换。