1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 自升式海洋平台燃油系统的设计 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 - 目 录 摘要 . 1 Abstract . 2 1.前言 . 3 1.1 世界海洋石油资源的背景 . 3 1.2 海洋平台技术的价值 . 3 1.3 海洋油气开发现状 . 4 1.3 .1 国外深海油气勘探开发现状 . 4 1.3. 2 国内深海油气勘探开发现状 . 4 1.4 我国深海平台技术研究现状 . 5 2. 海洋平台 . 6 2.1 海洋平台种类 . 6 2.2 自升式钻井平台 . 8 2.2.1 自升式
2、钻井平台的概念 . 8 2.2.2 自升式钻井平台的分类 . 8 2.2.3 自升平台的工作原理 . 10 2.2.4 平台的要求和设计标准 .11 3平台燃油系统 . 12 3.1 燃油供给系统 . 12 3.1.1 燃油供给系统的概念 . 12 3.1.2 燃油供给系统的组成 . 13 3.1.3 燃油供给系统的规范与公约要求 . 15 3.2 燃油管系 . 17 3.2.1 管系的设计原则 . 17 3.2.2 管系计算及阀件选型 . 18 3.2.3 燃油管路建造规范 . 21 3.3 燃油系统中其他关键部件 . 22 3.3.1 燃油泵及滤器 . 22 3.3.2 燃油舱柜 . 23
3、 3.3.3 燃烧器 -喷油器 . 24 3.3.4 燃油加热装置 . 27 3.4 柴油机燃油系统的工作原理及维护保养 . 28 3.4.1 柴油机燃油系统的工作原理 . 28 3.4.2 柴油机燃油系统的维护保养及发生事故时应急措施 . 30 3.5 锅炉燃油系统的工作原理及维护保养 . 32 3.5.1 锅炉燃油系统的工作原理 . 32 3.5.2 锅炉机燃油系统的维护保养及发生事故时的应急措施 . 33 4 船用燃油 . 37 4.1 船用燃油的特点 . 37 4.2 劣质燃油在船舶燃油系统中的运用 . 42 5燃油系统设计计算 . 45 5.1柴油机每天耗油量计算 . 45 毕业论文
4、 - 5.2 应急发电柴油机 18h 耗油量及应急柴油柜外形尺寸和容积 . 45 5.3 锅炉每天耗油量及锅炉日用燃油柜外形尺寸和容积 . 46 5.4 平台燃油储备量计算 . 46 5.5 燃油的分油净化与污油输送 . 47 5.6 柴油机冷却 . 48 6 燃油原 理图 . 49 7总结 . 50 8参考文献 . 51 9致谢 . 52 毕业论文 - 自 升式海洋平台燃油系统的设计 摘要 当前，海洋石油勘探开发已进入到一个新的时代，世界齐国对海洋油气资源勘探开发的力度不断加大。近年来我国在海洋平台建造及技术研究方面做了大量工作，并取得了可喜的成绩。 随着世界经济的发展，海洋平台在经济发展和
5、海上开发中的作用日益重要。在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。一个良好的海洋平台必须有良好的燃油系统才能保证其正常的工作。所以就要求对其燃油系统做一个合理的设计并且进行有效地检测通过对燃油系统及其设备进行有效的检测 , 能够满足锅炉的 安全经济有效运行 ,达到满意的调节效果。从而使我国能够早口步入世界海洋石油装备强国行列。 本文根据自升式海洋平台燃油系统的基本设计为主，查阅资料计算进行平台燃油系统设计。 【关键词】 燃油系统；管路；日用燃油柜；燃油舱 毕业论文 - Jack up ocean platform fuel systems design A
6、bstract At present, offshore oil exploration and development has come to a new era, the world of offshore oil and gas resources prince of exploration and development has been increasing. In recent years, China in the offshore platform construction and technology research done a lot of work, and achi
7、eved gratifying achievements. With the development of world economy, Marine platform in economic development and the development of sea is increasingly important. At sea drilling, oil, freight, observation, navigation, construction and other activities provide production and living facilities struct
8、ures. A good sea platform must have good fuel system to guarantee the normal work. So they asked to have their fuel systems do a reasonable design and effective detection through to the fuel system and its equipment for effective detection, and can meet the safety of boiler economic effective operat
9、ion, to the satisfaction of adjustment effect. In order to enable our mouth to be early into the world ocean petroleum equipment power ranks. In this paper, according to the offshore platform jack-up fuel system of basic design is given priority to, data access calculation for the fuel system design
10、 platform. 【 Key Words】 Fuel system； Pipe； Daily fuel tank； Burns the oil 毕业论文 - 1.前言 1.1 世界海洋石油资源的背景 日前，世界石油工业正面临着极大的挑战。全球油气储量增长乏力，远远无法弥补每年的产量。然而全球的油气消耗量仍将以较快的速度增长 。根据国际能源署发布的世界能源展望预测，世界石油需求在 2030 年之前将保持年均 1.6%的增长，到 2030 年达到 57.69 亿吨。人然气需求在 2030 年之前将保持年均 2.4%的增长，到 2030 年达到 42.03 亿吨。未来的油气能源将继续在世界能源需
11、求中占据主导地位，到 2030 年油气需求将占世界能源总需求的65%。天然气资源估计将在 2015 年超过煤炭资源成为第二大能源种类。着陆上石油资源的日渐枯竭，海洋石油已成为未来世一界石油开采的主要来源。随着中国经济的发展，特别是作为支柱产业的石油化工和汽车工业的快速发展，石油 和天然气供应不足的矛盾日益突出。我国从 1993 年开始，原油供应满足不了市场需求 .因而从石油出口国变为石油进口国。 1.2 海洋平台技术的价值 己探明的世界海洋石油储量的 80%以上在水深 500m 以内，而全部海洋面积的 30%以上水深在 200 一 6000m 之间，因而大量的海域而积有待探明。此外，世界上除了
12、少数海域以外，大部分地区的近海油气资源己日趋减少，向深海发展己成必然趋势，深海平台技术己成为国际海洋工程界的一个热点，进行了大量的研究，新的深海平台结构不断涌现。图 1给出了用于海洋油气开发的典型的海洋平台型式。我国 拥有 300 万平方千米的海疆，深海油气资源十分丰富。然而，目前油气资源开发主要是在 200m 水深以下的海域，深海平台技术的研究尚处于 i起步阶段，在面临世界一各国对人类共同拥有的深海资源激烈竞争的形势下，须高度重视对深海平台技术的研究。 深水油气勘探正成为油气勘探开发的热点领域，虽然技术难度大，风险大，但投资回报率高，且相关技术日趋成熟，成本不断降低，近年来不断取得的深水油气
13、发现，己成为全球油气增长的重要一极 .我国海洋油气勘探开发业务起步晚 .深海油气开发技术与国外先进技术存在很人的差距。日前，我国深水钻探 的最大水深只有 505m，己开发深海油气田的最大水深只有 333m，铺管最大水深只有 30 米。我国深水油气勘探开发的装备和技术都很欠缺甚至毕业论文 - 是空白，深水区域特殊的自然环境和复杂的油气储存条件将使我国深水油气开发在钻探、开发工程、建造等方面面临诸多技术难题。技术上的巨大差距是我国深水油气田开发面临的最大挑战。此外，我国南海海域与周边 8 个国家存在领土争议，这些国家与西方石油公司合作，己经发现了 100 多了油气田，每年开采达到 3000 万到
14、50 亿万吨，而我国在南沙海域还没有建过一个平台。随着国民经济的高速发展，能源缺口和对外 依存度也越来越大。鉴于几国内外的形势，越需开发我国海域特别是深水区丰的油气资源。 1.3 海洋油气开发现状 1.3 .1 国外深海油气勘探开发现状 国外深水油气勘探始于上世纪 70 年代末，经过近 30 年的勘探，在南美、西非大西洋沿岸、西哥沟、北海、巴伦支海、喀拉海以及东南亚、澳大利亚西北大陆架等海域相继发现了很多大型油气田，其勘探领域已扩展到水深 3000m 的深海区。西哥海、南大西洋两岸的巴西与西非海城己成为世界油气勘探的热点 .被称为深水油气勘探的金三角，这里集中了当前世界大约己知的深水油气勘探活
15、动。随着深 海油田的不断发现 .石油工业界对开发深海石油的生产处理的兴趣日益增长 .并且创新了一些适用于深海开发的海上石油生产处理装置。这些海上石油的生产处理装大多为浮式的海上石油生产系统。由于深海的环境条件相对比较恶劣以及投资成本的加剧。人们在降低投资及减少海上结构物的受力等方面做出了不断的努力。虽然深水油气勘探在全球广泛开展并己成为石油公司勘探的热点领域。但当前全球深水油气业务主要集中在美国、英国、法国、巴西等国的石油公司手中。 1.3. 2 国内深海油气勘探开发现状 我国的石油资源并不丰富。世界人均的石油可采资 源是 68 吨。我国人均 12 吨，相当于世界平均水平的 1/5.天然气的世
16、界平均水平是 7 万方，我国的人均水平只有 1 万方，相当于世界平均水平的 1/7。但相对来说，我国的沿海和深海的油气资源还是比较丰的 .我国拥有1000 万平方公里的海洋田上，深海油气资源十分丰富，特别是我国南海海城具有丰富的油气资源和天然气水合物资源石油地质储量约为 230亿到 300亿吨占我国油气总资源的三分之一。 毕业论文 - 1.4 我国深海平台技术研究现状 就海洋工程的科研力量来说。我国现己有专门的海洋工程设计公司，研究所，大专院校及海洋工程国家实验室等， 多年来，在海洋环境及荷载、平台结构响应分析、管道分析、关节点的应力与疲劳、海洋平台用铭、海工结构的无损检侧等方面都取得了有成效
17、的研究工作。随着研究的深入，研究已显示出以下特点 :从平台构件的研究向平台整体分析的研究 :从确定性的研究向川一东性的研究。从理想化的分析向计及构件缺陷的分析。从全”前浅海平台分析向深海平台的研究。例如目前对固定式平台整体的结构分析、可扭性分析、疲劳分析等都有了相当多的成果，计及检测缺陷后考虑可靠度更高的平台评估也进行了研究 .。但总体来说，我国海洋工程界对 FPSO 与半潜式平台的了解较多， 技术一也相对成熟。而对 Spar 平台却了解较少，也没有设计、建造和使用的经验。 毕业论文 - 2. 海洋平台 2.1 海洋平台种类 海洋平台按使用功能分类可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、
18、近海平台等 :按运动方式分类，如图 1: 下面分别介绍四种常用的海洋平台，分别为 :张力腿平台 (Tension LegPlatform ， TLP )，半潜式平台 (Semi-submersibles, Semis)，浮式 平台 (FloatingPuoduction Storage and Offloading systems FPSO)，单柱式平台 (span)。 张力腿平台 1954 年，美国 R. 0. Marsh 率先提出采用倾斜系泊索群固定海洋平台的方案，被公认为张力腿平台的鼻祖，在各国学者对张力腿平台的理论研究和试验探索下取得了巨大的进展。 CONCO 公司于 1984 年在北
19、海 157m 深的 Hutton 油田安装了第一座张力腿平台口随着图 1 海洋平台按运动方式分类 固定式 移动式 桩式（导管架式） 重力式 浮式 座底式 顺应式 船式 半潜式 座底式 自升式 牵索塔式 张力腿式 海洋平台 毕业论文 - 科技的发展和工程探索的进步， ConocoPhillips 公司在 1425 m 的深海中成功使用 了张力腿平台，此平台也是目前张力腿平台工作水深最深的平台。 半潜式平台 半潜式一平台又称立柱德定式平台，是浮式海洋一平台中的一种常见类型 .它一般由平台本体，立柱和下体或浮箱组成。此外，在下体与下体，立柱与立柱，立柱与平台之问还有一些支持与斜撑连接。平台上设有钻井
20、机械设备，器材和生活舱室等，供钻井工作用 .平台本体高出水面一定高度 .以免波浪的冲击；下体或浮箱提供浮力，沉没于水以减少波浪的扰动力，台本体与下体之问连接的立柱。具有小水线面的例面，立柱与立柱之间相隔适当距离，以保证平台的德性，所以又有立柱德定 式之称。 浮式平台 浮式生产储却油系统 FPSO 将集油计、油气水处理、储油、装卸运输 4 种功能综合在一个油轮上实现。在一条改装或专门建造的船甲板上安装有油、气、水处理系统、供电设备以及生活设施，浮船多由转塔式锚泊 .系统定位，船上有旋转伸缩接头与输油立管相连接。 目前， FPSO 的应用已经很普遍，在全世界己有近百艘 FPSO 正在操作运行。现在
21、世界上的 FPSO 己可以在水深十几米到几千米范围内工作， FPSO 具有很强的抗风浪能力，因此被广泛地应用在环境条件比较恶劣的海域。它适用于冰情较严重的海域，如加本大海 域和中国东海 ;适用于台风频发的海域，如中国南海 ;适用于环境恶劣的北海；它还适用于各种不同的油田，如从近岸油田到距岸几百千米的边远油田。 单柱式平台 随着海洋开发事业的迅速发展，人类石油勘探的范围已经逐渐由浅海、近海扩展到了深海区域。传统的海上采油平台己不再满足深海采油的需求，一种新型的海上采油平台 Spar 应时而生，并显示出了强大的生命力。 世界上在役和在建的 Spar 平台可分为三代，按其发展的时问顺序排列分别是 :ClassicSpar, TrussSpar 和 CellSpar。 第一代 Spar-ClassirSpar 经典式 Spar(ClassicSpar)，又称为箱式 Spaz(CaissonSpar)是最旱出现的 Spar 深海采油平台，该型 Spar 平台最主要的特征就是主体为封闭式单柱圆筒结构，体形比较巨大，主体长度一般都有 215m，直径都在 3m 以上。 第二代 Spar-Ti ussSpar 构架式 Spar 是第二代 Spar 采油平台，它与第一代 Spar 平台最大的不同在于它的主体分
