1、毕业论文（设计）开题报告题 目： 25 米水深自升式修井平台水消防系统设计学 院： 船舶与建筑工程学院 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起止日期： 毕业论文（设计）开题报告1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着陆地油气资源开采力度的日渐加大和油气储量的不断减少,占全球资源总量约34%的海洋石油资源已成为人们关注的焦点和新一轮油气勘探开发的热点。海洋钻井平台作为海上油气勘探开发的重要装备之一,目前已在世界范围内受到了普遍关注。受海洋作业恶劣环境的影响,海洋钻井平台技术发展在近十几年中发生了重大变化。 自升式钻井平台是目前世界上广泛采用的海洋钻井装备之一
2、,主要是在滩涂和浅海区域作业,近年来,自升式钻井平台的建造量逐年增加,我国在海洋钻井平台的设计、建造、检验和科研方面都迫切需要发展。自 升 式 海 洋 平 台 。 带 有 能 够 自 由 升 降 的 桩 腿 ， 作 业 时 桩 腿 下 伸 到 海 底 ， 站 立 在海 床 上 ， 利 用 桩 腿 托 起 船 壳 ， 并 使 船 壳 底 部 离 开 海 面 一 定 的 距 离 （ 气 隙 ） 。 拖 航 时桩 腿 收 回 ， 船 壳 处 于 漂 浮 状 态 。 随 着 海 洋 勘 探 开 发 工 作 水 深 的 增 加 ,工 作 范 围 增 大 ,坐 底 式 平 台 满 足 不 了 上 述要 求
3、 ,自 升 式 平 台 便 发 展 起 来 。 它 是 由 一 个 驳 船 形 船 体 平 台 和 数 个 可 升 降 桩 腿 组 成 的自 升 式 平 台 。 可 升 降 的 桩 腿 能 将 船 体 上 升 到 海 面 一 定 高 度 ,并 能 支 撑 整 个 平 台 在 海上 作 业 。 它 既 可 以 升 降 船 体 ,也 可 升 降 桩 腿 。 目 的 是 为 了 在 海 上 作 业 ,降 船 和 升 桩是 为 了 迁 航 。 自 升 式 海 洋 平 台 分 为 插 桩 自 升 式 和 沉 垫 自 升 式 。 桩 腿 可 插 入 海 底 ， 也可 在 桩 腿 下 面 设 置 “桩 靴
4、”或 独 立 的 小 沉 垫 。 桩 腿 结 构 可 以 是 封 闭 壳 体 式 ， 也 可 以是 构 架 式 。 桩 腿 升 降 机 构 ， 有 电 动 液 压 式 和 电 动 齿 轮 齿 条 式 。 船 体 平 面 形 状 可 以 是三 角 形 、 矩 形 或 五 边 形 ， 其 特 点 是 浮 运 方 便 ,作 业 时 稳 定 性 好 ， 适 用 水 深 为 5 90米 。 这 种 平 台 的 应 用 较 广 。目 前 海 上 移 动 平 台 中 自 升 式 海 洋 平 台 仍 占 45%。火 灾 对 海 洋 平 台 结 构 造 成 的 破 坏 、 对 环 境 带 来 的 污 染 、 对
5、 经 济 带 来 的 影 响 都 是不 可 估 量 的 。 近 海 钻 井 平 台 的 火 灾 主 要 由 井 喷 引 起 , 据 国 际 钻 井 承 包 协 会 从 11 家公 司 调 查 后 提 供 的 报 告 , 在 172 个 井 架 中 共 发 生 了 井 喷 53 次 , 有 8 次 形 成 火 灾 , 火 灾 频 率 比 油 船 高 , 更 远 比 客 船 、 货 船 高 。火 灾 一 旦 发 生 , 在 海 上 较 陆 上 难 以 扑 救 , 损 失 大 、 危 害 大 , 油 气 燃 烧 所 产生 的 高 温 将 很 快 引 起 海 洋 构 失 效 , 给 整 个 海 洋 平
6、 台 及 人 员 的 安 全 造 成 极 大 危 害 。 钢结 构 海 洋 平 台 的 防 火 分 为 主 动 式 防 火 和 被 动 式 防 火 , 其 中 被 动 式 防 火 主 要 是 通 过 燃烧 时 具 有 防 火 隔 热 作 用 的 非 金 属 防 火 , 延 迟 和 减 缓 火 灾 对 海 洋 平 台 钢 结 构 、 防 火 分隔 以 及 其 它 重 要 设 备 的 破 坏 和 危 害 , 使 得 人 员 的 安 全 能 够 得 到 最 大 保 障 。平台消防也包括“灭火”和“防火”两个方面：1.灭火：指平台发生火灾后，有效地组织人员，正确地使用各种灭火设备和器材去扑灭火灾；2.
7、防火：指日常生活中的注意坚持和遵守防火规则，预防火灾的发生，以及在平台设计建造上，采用防火构造、材料；并切实提高从业人员的消防意识，要加强消防安全教育，健全消防组织，严格消防制度，定期组织消防演习，使人员思想警惕，常备不懈，这样，火灾处于可控状态。火灾起因，船舶在使用性质上分有：客运船、油船、货运船、集装箱船，但是不论什么样的船舶，它们都存在着许多相似的地方，各种船舶也都存在许多相似的火灾隐患，都有相近的易发生火灾的重点部位，比如：机舱、人员休息室、厨房等。而容易引发船舶发生火灾的原因在火灾调查的角度看，可分为：明火火灾、电气火灾、意外火灾和人为纵火。1.明火火灾明。火火灾容易发生在船舶维修施
8、工现场、厨房和人员休息室。一是在船舶维修现场，氧气切割、电焊等明火作业，由于操作失误、安全检查不细致等原因都易引发“隔空间 ”、“远距离”火灾。二是厨房内使用明火，由于工作人员的疏忽、操作失误都有可能引燃厨房内部的油类及厨房内部的装饰材料。如：2008 年 6 月 10 日，崇明县陈家镇奚家港码头某船舶由于工作人员用火不慎引发火灾。三是在人员休息室，烟头则成为了最大的火灾隐患，由于吸烟的人数众多不宜管理，使得烟头引起火灾的危险性最高。2.电气火灾。各种船舶在机舱内都有主机（柴油机）、副机（发电机）等多种用电设备，各种用电设备之间由电线、管路相连接，由于过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电、雷电
9、或静电等原因易产生火源引发火灾。从电气防火角度看，电气火灾大都是因：一是电气线路由于导线采用暗敷设。当导线绝缘损坏、老化，出现短路、漏电现象时引起绝缘层燃烧，而且能使金属熔化，引起邻近的易燃物、可燃物的燃烧，从而造成火灾。如：2008 年 7 月 6 日，崇明县陈家镇奚家港码头某船舶由于电气线路短路引发火灾。二是电器设备故障。当电器设备发生故障时由于发现不及时，造成电器内部线路形成短路等问题，导致内部线路负荷增加、温度上升，引起设备燃烧，造成火灾。3.意外火灾与人为纵火。意外火灾主要是由于自然环境所引起的火灾，比如：雷击等。船舶上有许多易燃的物品，在夏季多雷的日子，由于雷击而引燃，酿成火灾。此
10、外还有人为纵火。按 照 灭 火 系 统 所 使 用 的 灭 火 介 质 来 分 ， 常 用 的 灭 火 系 统 可 分 为 ： 水 消 防 系 统 、气 体 灭 火 系 统 、 泡 沫 灭 火 系 统 、 干 粉 灭 火 系 统 等 。 在 所 有 的 灭 火 系 统 中 ， 水 消 防 系统 是 目 前 应 用 最 普 遍 和 系 统 投 资 最 为 低 廉 的 ， 可 以 适 用 于 绝 大 多 数 的 场 所 。 而 气 体灭 火 系 统 、 泡 沫 灭 火 系 统 、 化 学 干 粉 灭 火 系 统 等 ， 属 于 特 殊 的 灭 火 系 统 ， 都 局 限 在特 定 的 场 所 使
11、用 。水 消 防 系 统 按 照 使 用 范 围 和 水 流 形 态 的 不 同 ， 可 以 分 为 消 火 栓 给 水 系 统 (包括 室 外 消 火 栓 给 水 系 统 、 室 内 消 火 栓 给 水 系 统 )和 自 动 喷 水 灭 火 系 统 (包 括 湿 式 系统 、 干 式 系 统 、 预 作 用 系 统 、 重 复 启 闭 预 作 用 系 统 、 雨 淋 系 统 、 水 幕 系 统 、 水 喷 雾系 统 )。 水 消 防 系 统 主 要 是 依 靠 水 对 燃 烧 物 的 冷 却 降 温 作 用 来 扑 灭 火 灾 ， 但 自 动 喷 水灭 火 系 统 中 的 水 喷 雾 灭 火
12、 系 统 除 了 对 燃 烧 物 有 冷 却 降 温 作 用 外 ， 细 小 的 水 雾 粒 子 还能 稀 释 燃 烧 物 周 围 的 氧 气 浓 度 ， 从 而 达 到 灭 火 的 效 果 。固定式消防水系统主要设备是两台消防总用泵，两门水炮。消防总用泵可以从海水总管吸水（在平台漂浮时） ，也可以从海水舱中吸水（当平台升起后） 。为提高系统的生命力，消防干管沿主甲板以下成环形布置，并设有隔离阀。该系统的消防水可接入泡沫系统。在平台尾部左右舷固桩区顶部各设有 1 门水炮，该水炮为钻台井架专设。消防水除供各舱室、各甲板面消防栓用水外,还提供下列用途1）为三根桩腿提供压载水和冲洗用水2）为左/右舷
13、燃烧臂附近的舷侧所设的喷淋头提供喷淋用水3）为锚缆孔提供冲洗锚缆水消防能够有效解决平台非含油类灭火。 固定水喷淋系统作为海洋石油平台主要消防系统之一,已在平台上得到了广泛的应用。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：水消防、喷淋系统：从说明书中摘取，解决目前水消防系统中，一旦着火，管路破裂，水压消失等关键问题，通过设置闭环系统、和加装隔离阀，可有效保证消防水压力供应。 消防水泵开启后消防水管不能建立有效的水压，消防栓出水射程满足不了使用要求。对于载重吨小于300而消防水泵采用主机驱动形式的船舶，一是要检查皮带轮的松紧程度；二是考虑皮带的主动轮和从动轮的传输比，确保消防泵达到额定转速；三是考虑消
14、防泵型号选取是否符合规范要求。对于采用单独动力驱动形式的消防，主要考虑消防泵型号的选取和驱动动力的功率选取是否偏小，出现偏小情况应予以更换。打开消火栓阀门无水。原因：可能管道中有泄漏点，使管道无水，且压力表损坏，稳压系统不起作用。处理方法：检查泄漏点，压力表，修复或安上稳压装置，保证消火栓有水。三、研究步骤、方法及措施：（1）制定论文完成的进度规划，合理安排写作时间；（2）了解论文的研究背景，进行论文相关文献资料的收集；（3）对搜集到的文献资料进行整理、分析和对相关数据进行分析处理；（4）紧扣论文主题，对分析结果进一步归纳、总结、提升，并提出自己的见解，最后得出论文的研究性结论。4、参考文献1
15、 船舶设计实用手册. 动力装置分册. 北京：国防工业出版社， 船舶设计实用手册编辑委员会编,1962:295320.2 海上移动平台安全规则.中华人民共和国船舶检验局，1992:891143 浮式生产储油装置（FPSO）安全规则.中国海洋石油总公司.2006:5583.4 固定消防炮灭火系统设计规范.中华人民共和国国家标准 GB 50338-2003.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中华人民共和国建设部，2003:123.5 汪张棠,赵建亭.我国自升式钻井平台的发展与前景.中国船舶工业集团公司第七八研究所,上海,200011:813.6 戴加彬.谈海上固定平台安全系统.中国石化海上石油
16、工程技术检验站,山东东营,257001:5253.7 李晓明,蔡培荣.国际海上人命安全公约.人民交通出版社出版发行,2004: 111181.8 海上移动平台入级与建造规范.中国船级社,北京,2005:279316.9 钢质海船入级规范.中国船级社,北京,2006:10781097.10 WANG Yun-long, JI Zhuo-shang and LIN Yan. Mathematicallymodeling the main dimensions of self-elevating drilling units. Ship CAD Engineering Centre, DalianU
17、niversity of Technology. Dalian 116024, China,2009: 211215.11 Gabriel Hernandez, Janet K. Allen, Farrokh Mistree. platform design for customizable products as a problem of access in a geometric space. Engineering Optimization.2003:229254. 五、研究工作进度：1. 2011 年 11 月 1 日以前，阅读参考文献，掌握了解平台轮机系统的基本知识和规范要求，熟悉船舶管路附件标准查取使用方法；2. 2011 年 11 月 1 日2012 年 1 月 10 日，完成设计工作，并写出论文初稿；3. 2012 年 1 月 10 日2010 年 2 月 25 日，修改论文、定稿、交稿；4. 2012 年 2 月 25 日3 月 28 日，进行答辩前的各项准备工作。六、教研室评议意见： 教研室（系）主任： 年 月 日七、院领导审核意见：1通过； 2完善后通过； 未通过 负责人： 年 月 日
