海上石油平台液压伸缩栈桥的研制.pdf

一 2 0 ． ■ 论文广场 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 2 年第1 5 卷 海上石油平台液压伸缩栈桥的研制 程龙 中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司，天津 3 0 0 4 5 2 [ 摘要]介绍了海上石油平台液压伸缩栈桥的技术Il生能、主要结构及工作原理，该栈桥具有拆装方便、机械化程度高、操 作人员少、劳动强度低、操作安全可靠等优点，已在海洋石油平台上得到成功应用。 [ 关键词]海上石油平台；液压伸缩栈桥；研究制造 目前海上 石油 生产 设施 的连接 ，包 括 固 定平台之间、固定平台与移动平台之间采用的 连接方式均为整体式钢质栈桥或折叠式栈桥 。 整体式钢质栈桥进行作业时需借助吊机 吊装就 位 ，折叠式栈桥搭接长度固定 ，不可调节，两 种栈桥在海上平台作业时均受到一定限制。液 压伸缩栈桥的研制解决了这两种栈桥形式在使 用范围、使用能力受到限制的问题 。 1 2 3 4 5 1 栈桥总体性能 液压栈桥的桥跨采用两节伸缩方式，使用时 完全伸 出，不用 时完全缩 回，架设状态见 图1 。桥 跨收回存放时一端 固定在 门架上 ，另一端放置在 支架上，见图2 。使用时桥跨通过机构可在底座上 旋转一定角度后伸出，与其它平 台搭接 。该液压 栈桥 的各项技术要求和使用性能均符合 中国船 级 社颁发的现行规范和 规则。栈桥整体性能和基本 参数见表l 。 表1 栈桥整体性能和基本参数 架设／ 撤收操作时间 ≤2 0 m i n 基座连接方式 焊接式 水平旋转方式 3 6 0 。 变幅角度 1 0 。 与对岸平台搭接长度 1 ～1 ． 5 m 存放高度 5 ． 9 m 栈桥可伸缩长度 1 2 lI r 一2 O m 门 架 高度 ≤ 6 m 跨桥高度 ≤ 7 m 承载力 3 0 0 k g ／ m 人行走道有效空间 桥跨内 节 1 2 0 0 m m 宽 W x 2 2 0 0 m m 高 H 总 重量 1 2 t 卜液电控制系统；2 一 门架；3 一 摆动油缸；4 一 桥跨伸缩推进 机构；5 - 桥跨；6 一 活动滚轮；7 一 桥跨固定销；8 - 底座； 9 一 栏杆 图1 架设状态液压栈桥示意图 图2 存放状态液压栈桥示意图 2栈桥主要结构及工作原理 液压栈桥主要 由桥跨、 门架 、底座 、液 电控 制系统、栏杆等组成，详见表2 栈桥配套表。 2 ． 1 桥跨 桥跨 由2 个桥节 组成 ，见 图3 。桥节主体为桁 架式钢结构 ，两桥节横截面大小不一，横截面小 作者简介程龙 1 9 8 2 一， 男，I 1 1 1 射洪人， 西南石油大学 毕业 ，学士 ，工程 师。研 究方向为海洋工程 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第7 期 程龙海上石油平台液压伸缩栈桥的研制 一 2 一 表2 栈桥配套表 序号 名称 数量 备注 l 桥跨 1 个 4 折桥节 2 门架 1 个 3 回转支承 1 个 安装在移动小车上 4 底座 1 个 5 液压泵站 1 个 ’ 6 操控 台 1 个 7 脚踏梯 1 套 分布在门架两边 8 液电控制系统 l 套 安装在桥跨、门架、底座上 9 备件 1 套 的桥节套 入横截 面大的桥节 中，桥节之间设置有 滑道及滚轮。桥节两边设置有栏杆。桥跨存放时 呈完全缩 回状态 ；使用 时由液压系统驱动， 由桥 跨伸缩推进机构将栈桥展开。大桥节上设置有固 定销 ，桥跨完全伸 出或缩回后用 固定销将两桥节 相对 固定 。小桥节末端设置有活动滚轮 ，方便桥 跨与其它平台搭接。 2 ．2门架 门架 由门架本体 、液 电操控箱与液压 泵站 、 门架 固定销、摆 动油缸 、爬梯 、脚踏梯等 组成 ， 用于栈桥架设或撤收以及栈桥收回后的固定，见 图4 。液压泵站将电力转化为液压动力，为栈桥 架设或撤收提供 动力源 ；摆动油缸将栈桥提起或 放下，满足 1 0 。 搭接角度需要 。门架一侧设置 有爬梯和栏杆 ，方便栈桥操作维护人员上下操控 台，进行栈桥架 设或撤收作业 以及 门架上 部装置 的维护保养 ；门架下部设置脚踏梯和栏杆 ，便于 人员通行 。栈桥架通后或存放时 ，用插销将 门架 与下部的底座 固定 。 ．9 V ＼ 八 ＼ 口 卜大桥节；2 一 桥跨伸缩推进机构；3 一 小桥节；4 一 桥跨固定销；5 - 滑道及滚轮；6 - 活动滚轮 图3 栈桥示意图 栏杆未示 卜液电操控箱与液压泵站；2 一 爬梯和栏杆；3 一 脚踏梯和栏 杆；4 一 门架固定销；5 一 门架本体；6 一 摆动油缸 图4门架 2 ． 3底座 底座由底座框架、回转支承、门架回转驱动 液压马达、回转接头、走 台栏杆等机 构组成，见 图5 。底座通过回转支承与 门架相连并通过 门架回 转驱动液压 马达使 门架3 6 0 。 回转 、中部 回转接 头供油路 、电路上 门架 。底座 圆周设置有走 台栏 杆 ，便于人员通行 。 2 3 4 5 口 卜走台栏杆；2 一 底座框架；3 一 门架回转驱动液压马达； 4 一 回转接头；5 一 回转支承 图5 底座 2 ． 4 液压系统 液压系统 由平台提供安全 电力和连接 电缆 线，为栈桥 的架 设或撤收作业提供动力 。液压系 统主要包括泵站 液压动力源 ，含油泵 、电机 、 滤油器、加热装置等、液压控制阀、工作回路 等。液压系统共有以下四个工作回路 1 门架回转工作回路 。回转驱动液压马达 使门架回转。 2 桥跨摆动工作回路 。通过摆动油缸来控 制桥跨搭接角度。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 2 2 一 一 论文广场 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 2 年 第1 5 卷 3 桥跨伸缩推进工作回路。通过控制液压 马达驱动桥跨伸缩。 4 桥跨固定销油缸工作回路。通过控制 固 定销油缸来固定桥跨 。 2 ． 5电气 操控 系统 电气操 控 系统 由平 台提供 交流 2 2 0 V 5 0 Hz 3 - p h a s e 电源 ，由电机驱动油泵为液压系统提供动 力。电气操控系统包 含操控 台、控制箱、变压整 流装 置、信号灯 、按钮 、开关、电线 、报警装置 等 。除 电机外 ，其余 电气元件采用2 4 V直流 电工 作 。电气操控系统 的主要操控元件 与液压控制 阀 一 起安装在操控台上。 3 栈桥操作程序 液压栈桥架设过程见图6 ，撤收过程与架设过 程相反 。架设步骤为 1 解除桥跨 固定，桥跨脱离支架 ，作好架 设准备； 2 门架旋转到架桥位置并固定； 3 桥跨伸 出到位 4 将桥跨放置在对岸平台上； 5 第二跨完全展开； 6 关闭动力源等。 图6 架设过程示意图 4结束语 液 压伸 缩栈 桥可 根据 与 其 他平 台不 同的就 位位置和距 离，通过调整伸缩执行机构和 回转机 构 ，实现桥体的理想搭接长度和高度 。搭接 长度 范 围可在 1 2 m一 2 0 m间任 一位置 。该栈桥不 借助 吊车等起重设备，可在2 0 分钟 内实现与其他平台 的快速连接 ，大大节省操作 时间。桥体采用铝合 金材料桁架结构 ，质量轻、强度 高 ，搭接作业风 阻小。该栈桥 同时具有机械化程度 高、操作人 员 少、劳动强度低 、操作安全可靠 等优 点。该栈桥 研制成功并 已在海洋石油2 8 1 ／ 2 8 2 平台得到应用 ， 评价 良好 。 图7 海洋石油2 8 1 平台栈桥架设展开状态 图8 海洋石油2 8 2 平台栈桥撤收存放状态 ◆参考文献 ⋯ 1成大先． 机械设计手册 第四版[ M] ． 北京化学工业出 版社 ，2 0 o 4 ． [ 2 ] J 2 8 3 - 9 9 ，港口工程钢结构设计规范[ S 】 ． [ 3 ]3 G B 5 0 0 1 7 2 0 0 3 ，钢结构设计规范[ s 】 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m