船舶与海洋工程毕业论文：自升式海洋平台海水提升系统综合设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）自升式海洋平台海水提升系统综合设计所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录目 录摘 要 .11 前 言 .42 自升式平的台发展 .52.1 自升式海洋平台简介 .53 平台海水泵架提升方式设计 .63.1 海水提升系统构成 .63.2 潜水泵提升方式研究 .64 平台海水提升系统的潜水泵设计 .84.1 潜水泵装置的研究现状 .84.2 潜水泵装置的型式、组成及特点 .84.2.1 潜水泵装置的型式 .84.2.2 潜水泵装置的组成 .84.2.3 潜水泵装置的特点 .94.3 海洋平台海水提升泵的选型

2、.94.4 潜水泵的安全使用 .94.5海水提升泵的安装要求 .104.6 本自升式海洋平台海水提升系统设计 .104.6.1 海水提升系统原理 .104.6.2海水提升系统设计与计算 .115 平台海水提升系统的防腐设计 .135.1海洋石油平台的腐蚀型式 .135.2 平台海水提升系统中的金属腐蚀概念 .135.3 平台海水提升系统中的金属腐蚀原理 .145.4 平台防海生物技术的现状与发展 .145.5 电解防生物法 .185.5.1 电解海水防海生物法 .185.5.2 电解铜、铝防海生物法 .185.6 本海洋石油平台防海生物系统的配置 .196 平台海水提升泵架驱动系统的设计 .2

3、17 平台海水提升系统一般通则规范设计 .22本科毕业论文 目录7.1 图纸与资料 .227.2 设计压力 .237.3 设计温度 .237.4 管系等级 .247.5 管路布置和舱柜分隔 .247.6 防腐蚀 .257.7 防火 .257.8 防护 .267.9 隔热包扎 .267.10 膨胀补偿 .267.11 热处理 .267.12 材料 .277.13 无损检测 .277.14 隔离措施 .287.15 其他 .288 平台海水提升系统管系详细规范设计 .298.l 碳钢和低合金钢钢管、阀件和附件 .298.2 管壁厚度的计算 .298.3 管段连接 .328.4 法兰连接 .338.

4、5 铜和铜合金管、阀件和附件 .358.6 管壁厚度的计算 .358.7 热处理 .378.8 塑料管 .378.9 软管 .389 设计总结 .40参考文献 .41致谢 .43附译文 .44本科毕业论文 摘要 1摘 要综述国内目前海洋平台现状，发展较晚，国外的技术相对来说比较成熟，但是在海水提升系统方面的设计制造上还不尽完善，还存在这一定的安全隐患，因此，本自升式海洋平台对海水提升系统从提升方式、潜水泵、防腐系统及驱动系统进行了一次大的创新，突破了现有设计局限。在提升方式中，本自升式平台选用单泵从泵架中提升出来的方案，保证每台泵能够单独运行工作，从而降低平台用水隐患。在潜水泵方面，本自升式平

5、台将海水提升系统的潜水泵设置，增加备用的余量，这样一来即使在钻井状态下，有两个泵工作的同时，仍然有一台泵来作为备用，考虑到泵架驱动系统有时会遇到故障而不能进行正常工作，所以在遇到这种情况的时候，在甲板上还放有一个潜水泵用来作为备用，这个潜水泵由吊机下放于海水中，进行应急工作，确保消防、主机冷却等的需要。此外在这个系统的设计中，考虑到潜水泵存在维修周期短的缺陷，为此在不影响正常的海水供应情况下，设计时特地将潜水泵设置成为可提升形式，这样就很好的解决了以往将整套泵架提升到平台上的不科学设计，还避免造成平台供水中断的严重安全隐患。通过故障潜水泵在提升架管内的滑动提升，可有效解决这一问题，而不影响另外

6、两条泵的工作。在防腐蚀方面,主要对金属腐蚀及海生物腐蚀进行研究并进行优化设计，本自升式水深自升式海洋平台设置了两套电解铜、铝型防海生物系统，其中一套用于平台漂浮状态下取自海水箱的水防污工作，另一套设备用于平台升起状态下来自潜水泵的提升水防污。关键词自升式海洋平台；海水提升系统；潜水泵；防腐蚀装置本科毕业论文 摘要 2Jack up sea life platform sea water promotion system integration designAbstract Summarizes the domestic present offshore platform present sit

7、uation, just started, develops late, the overseas technology is quite on the other hand mature, but also endlessly consummates in the sea water promotion and in against sea living system aspects design manufacture, but also has this certain safe hidden danger, therefore, this jack up offshore platfo

8、rm has carried on a big innovation to the sea water promotion and against sea living systems design, broke through the existing design limitation.The manner of promotion, this jack up offshore platform select the project of single pump take up from the shelf of pump, ensure every pump can work itsel

9、f, decrease trouble of using water.In dives the water pump, the sea water lift system, increases the spare remainder, even if as the matter stands under the well drilling condition, have two pump a work of in the meantime, still some pump took spare, considers the pump frame The driving system will

10、sometimes meet the breakdown, but cannot carry on the normal work, therefore will encounter this kind of situation the time, in the deck also puts has one to dive the water pump to use for to take spare, this will dive the water pump to release by the crane in the sea water, will carry on the emerge

11、ncy operation, will guarantee the fire prevention, main engine cooling and so on need. In addition in this systems design, considered dives the water pump existence maintenance cycle short flaw, for this reason in does not affect in the normal sea water supply situation, when design will dive the wa

12、ter pump to establish especially into may promote the form, like the very good solution formerly had promoted whole set pump frame to the platform in the unscientific design, but also avoids creating the platform water supply interrupt the serious security hidden danger. Dives water pumps in raising

13、 legs tube glide promotion through the breakdown, but effective addressing this question, but does not interfere with other two pumps work. In the against canker, this jack up offshore platform has established two sets of 本科毕业论文 摘要 3electrolytic copper, the aluminum against sea living system, a set

14、uses under the platform float condition being from the sea water tanks water antifouling work, another set of equipment use in the platform raising under the condition from to dive water pumps promotion water antifouling.Key Words jack up offshore platform； seawater lift system； Dives the water pump

15、； Against canker equipment本科毕业论文 正文 41 前 言当今世界面临着人口、资源和环境三大问题。随着世界人口的增长和陆地资源因加速开采而日渐枯竭，海洋资源的开发、海洋环境的保护与利用已成为世界各国普遍关注的问题。我国海域辽阔，海岸线长达 18 000多公里，海域面积 47.7万平方公里，大陆架面积为130多平方公里。从 60年代初期开始，我国就开始了海洋石油资源的勘探工作，先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、莺歌海、北部湾六个大型含油气的地质盆地。海洋石油资源总量约 450亿吨，天然气资源储量约 14万亿立方米，分别占全国油气资源总量的 57和33。其中我国南海石

16、油储量在 230300 亿吨油量，占中国总资源的 13，有“第 2个中东海湾”之称。所以，我国是世界上海底油气资源非常丰富的国家之一。随着深海开发步伐的加快，海洋石油装备投资额将继续增长，我国海洋石油装备的需求和海洋石油工程建设的工作量将有较好的扩张前景。在世界海洋产业中，海洋油气生产给人们带来了巨额财富，在荒漠或海滩下造就了一批“石油富国” 。 所谓海洋平台就是在海洋上进行作业的场所。海洋石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。在钻井平台上设钻井设备，在生产平台上设采油设备。平台与海底片口有立管相通。平台是进行海上钻井与采油作业的一种海洋工程结构。海洋平台一般都高出海面，能

17、够避免波浪的冲击。型式有三边形、四边形或多边形。上下两层甲板或单层甲板面供安装、储存钻井或采油设备用。而自升式钻井平台就是由一个上层平台和数个能够升降的桩腿所组成的海上平台。由于海洋存在大量的石油和天然气，为了适应能源的需求，全世界很多国家都致力于海洋平台的研究。欧美的一些国家对海洋平台的研究已经有一段历史，而我国对海洋平台的设计研究却还处于一个起步阶段。目前，尽管我国很多海洋平台已广泛应用于海洋石油开采，但是在海水提升系统方面相对于国外来说我们的技术还不够成熟，在设计制造上还不尽完善，存在着一定的安全隐患，然而海水提升系统是平台的关键设备之一，如果一旦出现故障，将会对平台构成严重威胁：其一，

18、消防系统将会处于瘫痪状态，严重威胁着平台消防系统的安全可靠应用。其二，平台生活、动力冷却、生产用水都无法得到保障，甚至会带来海上钻井停运的生产故障。为此，本文针对这些关键问题进行分析与优化设计，形成一套完整可行的海水提升系统。本科毕业论文 正文 52 自升式平的台发展2.1 自升式海洋平台简介自升式海洋平台由一个平台主体（漂浮于水面时为浮体）和若干桩腿所组成。通过升降装置的动作，平台主体或桩腿可垂直升降。自升式海洋平台可使用于不同土壤条件和较大的水深范围，移动灵活方便，因而得到广泛应用。如图 1和图 2图 1 自升式钻井平台图 2 桁架式桩腿本科毕业论文 正文 63 平台海水泵架提升方式设计3

19、.1 海水提升系统构成本海洋平台采用先进的电驱动方式进行海水提升装置的升降，该装置由泵架，潜水泵，防腐、过滤系统，泵架驱动装置及其输送管道组成，如图 3所示。图 3 海水提升装置3.2 潜水泵提升方式研究目前我国广泛应用的泵架提升方式为吊机提升，该架体主要有海水提升泵、潜海水电机泵架、扬水管综合防污装置，电解防污装置、焊接座、电缆组成，其缺点是一旦出现故障，需要将整套泵架从海水中提出来，这样直接会中断整个平台的海水供应，严重影响到整个平台的消防与生产、生活的安全。为此，本设计选用单泵可从泵管内提取的方案，即每台泵可单独运行工作，互不干扰，增加了泵架的机动性，并大大提高了平台安全性。如图 4所示。本科毕业论文 正文 71-潜水电机 2-海水提升泵 3-扬水管 4-扬水管导向管 5-扬水管法兰6-扬水管导向块 7-可拆式固定装置及法兰 8-埋线胶管 1.6MPa图 4 海水提升泵及管线布置图