试论海洋石油平台吊机液压系统

发表时间:2019/4/22   来源:《电力设备》2018年第31期   作者:杨杰
[导读] 摘要:海洋中有着丰富的石油资 源,在海洋石油开发的过程中需要用到吊机,其承担着吊装货物的重任,在海洋石油平台中发挥着重要作用。
        (中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司  山东东营  257000)
        摘要:海洋中有着丰富的石油资 源,在海洋石油开发的过程中需要用到吊机,其承担着吊装货物的重任,在海洋石油平台中发挥着重要作用。海洋石油平台吊机使采用的是液压系统,因为其自身具有独特优势,比如安全可靠,传动比较稳定,能够承受的荷载力大,投入成本少等。本篇文章主要对石油开发中吊机液压系统结构进行分析,详细的阐述了吊机液压系统工作原理,以及吊机在工作过程中发生故障的应急处理措施,希望对海洋石油开发起到参考价值。
        关键词:海洋石油平台;吊机;液压系统
        引言:石油是重要的战略资源,在人类社会发展中占据着重要地位,是不可或缺的一种能源。随着我国经济的快速发展,对石油资源的需求也变得越来越大,海洋中有丰富的石油资源,海洋石油开发受到了广泛关注。现代海洋石油开发依靠的是机械设备,吊机就是其中最为重要的一个设备,在石油平台中起着关键性的作用,承担着货物和人员的吊装工作。石油平台的吊机采用的是液压系统,因为液压系统传动具有诸多优势,除了成本投入少以外,还拥有传动稳定性高,安全性好,承载力强等特点。石油平台吊机在使用的过程中,只有掌握了液压系统的工作原理,以及设备出现运行故障时应急处理措施,才能保证吊机的安全稳定运行,为石油开采顺利开展奠定坚实基础。
        一、石油开采中吊机液压传动系统的构成
        1、传动系统
        液压传动系统所使用的动力系统主要有两者,一种是由柴油作为燃料的动力系统,比如液压泵和柴油机,还有一种是用电能作为动力来源,比如联轴器和点电动机。
        2、升降系统
        吊机是石油平台上承担着作业人员和货物的运输工作,具有升降的功能,这也是吊机最为重要的各项功能。升降系统中包含着很多内容,比如绞车,它是由螺杆、转动臂、主杆、螺母等构成的。升降系统的制动依靠的是绞车完成的,一旦出现了失去压力的现象,就可以利用弹簧装置将摩擦片连接起来,这样就能解决失压下安全制动的问题。
        3、回转系统
        回转系统可以帮助吊机实现任意角度的回转,还能让吊机在任何角度回转后能够有效制动。回转系统的构成不是很复杂,主要是由机构和支承两个部分组成的。回转机构中安装着减速器,是用来控制回转速度的,无论是回转的机构还是回转支承都有齿轮,在回转系统运行的时候依赖的是齿轮传送动力,以确保吊机回转的可靠性和稳定性。回转系统在正常运行的时候,能够保障吊机的360度无死角运转,也就是说可以回转不受任何限制,在回转的时候需要工作人员手动操作,使用的是吊机上配备的操作手柄,有左右两个手柄,推动左手柄意味着吊机回转方向是左边,向右推动手柄回转方向就是右边。
        4、变幅系统
        吊机的变幅系统也分为两种,一种是用钢丝绳,另外一种则是依靠油缸。这两种变幅系统的构成是完全不同的,钢丝绳变幅系统必不可少的是钢丝绳,除此之外还有绞车、固定钢丝绳的相关装置、滑轮等,在钢丝绳变幅系统运行的过程中吊臂升降的幅度也要控制好,这是保证吊车安全工作的关键,这时就需要使用变幅锁定装置,从而保证吊臂安全可靠起降。在吊机操作的过程中,吊臂的起降是由手柄控制的,将操作杆向后拉吊臂就会升起来,手柄向前面推动吊臂就会下降。
        二、石油平台吊机液压系统工作原理
        1、传动系统
        吊机动力系统的工作原理非常简单,主要是由柴油作为燃料的动力来源,或者是以电能作为动力来源的电动机,这两种系统都会直接为液压系统提供动力,以确保液压系统有源源不断的能源供应,从根本上保障吊机运行的稳定性和安全性。
        2、升降系统和变幅系统
        在吊机工作的过程中,需要启动液压系统动力装置,这时就有了动力来源,液压泵就会开始工作,输出吊机运行需要的压力油。在工作人员操作吊机的过程中,压力油在经过阀门之后会流入到液压马达中去,还有一部分的压力油会流经减速器,然后打开制动器,这里需要说明的是制动器是摩擦式。马达在压力油的助推下,会快速的转动起来,这样就能推动减速装置转动,实现吊机的自由升降和360度回转,还能让吊臂变幅系统正常运转。在吊机停止工作以后,操作人员要将控制液压系统运转的手柄恢复到中位,同时还要将换向阀复位,这里的换向阀有两个,分别是制动和多路换向阀。在完成了这些操作以后,压力油的供应就会中断,不会再给马达提供动力,马达的运行就会停止,制动器中还存有压力油,弹簧会将这部分压力油输送到油箱中去,这样就能让整个液压系统处于制动状态,吊机也就停止运行。
       
        液压系统工作原理图
        三、吊机运行故障应急处理措施
        石油平台吊机操作的过程中经常会遇到各种突发状况,对吊机的安全运行造成了巨大威胁,这就需要工作人员掌握故障应急处理的方法,提高故障的识别能力,从而保障吊机运行的安全性和可靠性,减少不安全事故的发生率,确保工作人员的生命安全,让石油开采各项工作有效开展。在遇到紧急情况的时候,操作员要打开刹车,要实现这个操作就要借助于手动泵,让其在打开机构刹车,这样就能让吊车在自身的制动和外力的共同作用下,能够控制好运动的速度,达到稳定运行的目的,并且还要保证这个过程中连续性的。
        在主钩和副钩应急下放的过程中,先要关闭马达,还要做好液压系统中管路阀门的下降工作。接下来需要操作的是刹车部分,要打开进油口,用手晃的方式让手摇泵产生压力,这时才能打开回油阀门,让应主钩和副钩顺利下放。在吊机操作的过程中会牵扯到吊臂应急下放,和主副钩下降的方式是一模一样,唯一不同的是在变幅下降的过程中,在打开节流阀门的时候需要持续增加压力,一直到辅助刹车的机构打开才能停止加压。在这个操作中常常会遇到刹车机构没有办法打开的问题,在出现这种现象的时候可采取用手扳的方式。
        四、结束语
        总之,吊机在海洋石油平台中发挥着重要作用,是平台的得力助手,在一定程度上确保了石油开采效率。石油平台吊机普遍采用的是液压系统,是因为这种系统具有成本小、传动稳定、承载力强等特点,从根本上保障了石油平台吊机运行的安全性和可靠性。
        参考文献:
        【1】李会通, 司江舸. 海洋石油平台吊机液压系统解析[J]. 船电技术, 2018(6).
        【2】王宁, 张浩. 海上平台吊机液压系统研究[J]. 船海工程, 2017, 45(1):151-154.
        【3】刘冬梅, 王宁. 试论海上平台吊机液压系统研究[J]. 探索科学, 2018(4).
        【4】郭月娥. 海洋平台起重机液压系统故障研究[D]. 大连理工大学, 2018.
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