托管架调整绞车设计.pdf

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1、托管架调整绞车设计郑晓娟高指林赵庆利肖德明沙耀华海洋石油工程股份有限公司塘沽300452摘要：托管架是海洋管道铺设的重要辅助设备之一，其主要通过驱动调整绞车来收放钢丝绳，从而起到管道在下水过程中控制管道在托管架上的曲率的作用。以深水铺管船托管架的调整绞车为研究对象，从调整绞车总体、液压系统、电控系统等方面的设计进行了探讨。关键词：托管架；调整绞车；S形铺管中图分类号：TH21文献标识码：A文章编号：1001—0785(2013)09—0031—03Abstract：Thestingerisoneofimportantauxiliarydevices

2、forpipela)ingintheocean，whichismai~yforreceivingandreleasingwireropethroughdrivingofwinch，inordertocontrolthecurvatureofpipelineonthestingerwhenthepipeisenteringintothewater．Thepaperdiscussesthedesignofwinchassembly，hydraulicsystem，andelectriccontrolsys-tem，etc．，tl1thewinchofs

3、tingerofdeep-waterpipe—layingshipasastudyobject．Keywords：stinger；winch；S-pipelining速度为5m／min时钢丝绳最大拉力900kN(外0引言层)，绞车制动力不小于2695kN。托管架是海底管道s形铺设中的重要装备之1．2绞车总体设计一，悬挂在铺管船的船尾，起到管道在下水过程鉴于海洋环境条件下进行铺管作业，对铺管中控制管道在托管架上的曲率的作用，从而防止设备的要求高，因此，托管架调整绞车应该从以管道因为在上弯段的弯矩过大而导致的屈服或破下几方面考虑：裂。目前，利用托管架的

4、深水S形铺设方法已经1)调整绞车的协调性考虑到铺管船左右舷可以将海底管道铺设到水深2500m的海底，而且的对称性，本设计方案设计的调整绞车共4台铺设速度远高于其他如J形铺管法，在未来的海洋(两两成对)，绞车总体布置(见图1)于船体尾管道铺设中具有广阔应用前景。当前，托管架作部，调整绞车安装于托管架操作架(SHF)上，为海洋工程领域施工的特种装备，国内多以国外每对绞车通过钢丝绳绕过安装于托管架上的动滑设计、国内制造为主，本文以深水铺管船托管架轮组互相连接。同时，每对绞车依靠液压系统和的调整绞车为研究对象，从总体、液压系统、电机械连接保持刚性同步，测量

5、传感器采取冗余设控系统等方面进行了探讨。计，即对绞车的绳速(或长度)检测和张力检测，实时测量比较托管架两侧钢丝绳绳速(或长度)1绞车总体设计方案和张力变化，同时调整设备保证绞车同步。1．1托管架技术参数2)调整绞车的可靠性考虑到在铺管过程中深水铺管船采用S形铺管方式，施工操作环可能发生的系统故障，本设计为当某一舷的一个境为无遮挡海洋性条件，铺管最大水深3000m，绞车失效，整个设备能够继续工作，因此，设计2管径6”～60”，最大日铺管速度为5km／d。主要技套液压动力装置。这样，可实现当某一舷的液压术参数如下：最大环境温度为+45c【=，最小环境动

6、力装置失效，另一舷的液压动力装置具备驱动4温度为一15。(=，相对湿度为90％，结构设计温度台绞车同时工作的能力。液压动力装置的数台主为一15℃，最大海水温度为+32℃，最小海水温泵集中供油，互为备用，只要有一台主泵能够正度为一2℃，滚筒容绳约600m，最大线速度为15常工作，设备就能够实现所需功能。m／min时钢丝绳最大拉力600kN(外层)，最大线3)调整绞车的操控性本方案设计了现场控《起重运输机械》2013(9)一31—置采用变量泵控液压系统，通过换向阀驱动油马达双向转动。同时每台绞车控制主回路通过比例变量泵和液控变量泵构成动力源驱动变量马达

7、，实现2种工况下不同扭矩和速度的输出，从而满足最大线速度为15m／min时钢丝绳最大拉力600kN(外层)，最大线速度为5m／min时钢丝绳最大拉力900kN(外层)的要求。调整绞车结构见图2。1．调整绞车2．托管架操作架3．托管架4．动滑轮组图1托管架调整绞车总体布置图制盘加远程控制系统的操控模式，即将现场控制盘安装托管架操作架上，位于调整绞车旁。远程控制系统的控制盘和控制柜位于托管架控制室内。考虑到与船体其他部分间的通信，本方案采用以Profibus—DP现场总线技术为基础，通过工业以太图2调整绞车结构示意图网实现各站点PLC数据交换的分布式控

8、制系统。每套液压动力装置包括主泵机组、辅泵机组、2绞车机械结构设计主控制阀组、辅控制阀组以及油箱等配套部件。根据调整绞车的