020-34563445海洋平台在建造过程中难免出现误差出现偏心问题,在测试过程中若不能很好地实现同步控制,测试重心误差会很大。如果不能实现同步顶升,可能存在安全隐患。一是可能出现若干千斤顶压力超压,造成千斤顶爆缸等危险。二是若千斤顶上升高度不同,可造成平台钢结构弯曲变形。三是支撑点升降高度差别大,可能造成平台的倾斜。因此千斤顶同步控制非常重要。采用一泵多顶,优化液压管路,利用二通、三通等连接千斤顶,可实现油量自动补偿,达到同步顶升/下降。同时利用位移传感器,可有效的控制千斤顶的升降高度,实现平台处于同一水平面。保压控制是数据采集的关键一步,在千斤顶将平台支撑起离地面一定距离后,保持一定时间,待系统压力稳定,此时采集的数据可靠性更高。通过液控单向阀单向导通来实现保压功能,在上升过程中,在单向阀的作用下油路不能反向导通,液压油不能回流,从而实现保压功能;当下降过程时,液控单向阀在控制油路的作用下,反向导通,实现稳步下降。通过反复三次顶升、下降、保压、采集等过程,处理数据结果,优化比较,选取可靠性更好的机组,为保证数据更加准确有效,取几组数据的平均值即为实际重心坐标和重量。
称重模块重心测量系统和称重过程涉及同步顶升、保压(采集数据)、重心测量和称重(数据处理)、同步下降、数据处理等过程整个过程需保证十几个甚至更多的大吨位千斤顶进行同步位移,兼顾平台桩腿的均衡性。液压系统是整个称重的关键环节,除了大功率液压泵站、500吨级千斤顶外,液压系统还配备了高精度压力调节阀、电磁换向阀、三通/四通等,保证了液压系统的同步性和安全性。每个液压站控制2个或3个千斤顶,实现同步顶升。通过高压胶管及快速接头连接千斤顶,快速便捷。
称量模块重心测量系统和称重技术利用液压千斤顶将平台同步顶升一定的距离,让平台完全脱离支撑结构,此时平台的全部重量由千斤顶支撑。数据采集系统采集压力数据和相关点的坐标,利用组态软件计算重心坐标和重量。人机界面可视化监控压力和位移数据,并控制千斤顶的状态。重心和重量数据是利用称重模块准确测量各千斤顶液压油的压力,乘以各液压缸的工作面积即可获得平台总重量,再根据千斤顶的坐标获得平台的重心位置坐标。
称重系统为多点托起石油钻井平台称重的情景,由于称重时,不单要控制被称钻井平台托起的高度和姿态,还要控制各称量点之间的荷重分配,因此必须采取液压闭环控制,包括位置闭环和力闭环。可是平台很重,常规液压伺服系统,体积大,设备重,不适合现场流动测试,采取超高压系统,体积小、重量轻,比较实用,可就是高压下的比例伺服控制元件比较难选,为此采用变频调速电机控制的超高压泵作比例控制元件,依靠成熟的变频技术,克服了缺少超高压闭环伺服控制元件的难题,阀配流的超高压泵P在变频调速电机的驱动下变成一个伺服变量泵,依靠超高压电磁阀DF换向,控制油缸的升与降,平衡阀LH保护油缸不致因重载而自由滑落,同时也使重载的举升和落放都变成进油调速,都受变频调速泵的控制。
与伺服变量泵站配套的是带内置称重模块和位移传感器的测量油缸。将称重模块和位移传感器内置,可提高设备的一体化水平,大大改进系统的可靠性,也便于测量油缸的标定和校验。伺服变量泵站与这样的油缸配套,组成了模块化的称重单元,实现力闭环控制或位置闭环控制。当一个油缸的顶升力不够时,可并联不带检测元件的扩展油缸,由于最后称量时油液不再流动,无沿程损失,因此并联扩展油缸不会增加测量误差。由于是模块化的液压单元设计,称重单元的多少和称重油缸的数量,可根据被称平台的需要任意组合。各称重单元通过工控总线连接在一起。在工控总线上,每个称重单元都是一个子站,只有工控机为主站,各子站通过有线或无线的工控网络,与主站连接,组成一个称重控制系统,统一接收工控机操纵指令,统一采集测量数据,在工控机上记录和显示称重结果。

















