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海洋钻井平台钻杆甲板起重系统设计研究

吴爱萍  
【摘要】:海洋钻井平台钻杆甲板起重系统是钻杆自动化传送系统的关键组成部分,其主要功能是实现钻杆在甲板水平排放架以及钻杆输送机之间的自动化运移,该系统能够显著提高钻杆传送作业的安全性和工作效率。国外对于钻杆甲板起重系统已研究多年,且技术趋于成熟并投入应用,但国内研究相对落后,处于起步阶段,因此,对于海洋钻井平台钻杆甲板起重系统的研究很有必要。本课题针对海洋钻井平台,设计了一套钻杆甲板起重系统,旨在提高钻井作业安全性、加快钻井作业速度、降低工人劳动强度。论文主要完成以下几方面的内容:首先,分析课题研究背景和意义,对海洋平台钻杆传送系统发展概况进行阐述,并对钻杆自动化传送系统的三种类型(折臂起重传送系统、桥式起重传送系统、悬臂起重传送系统)进行了深入的分析和比较;其次,提出钻杆甲板悬臂起重系统的两套设计方案:水平悬臂起重系统、俯仰悬臂起重系统,通过分析比较,优选水平悬臂起重系统进行详细设计,借助软件Solidworks完成模型的创建;第三,对水平悬臂起重系统进行计算分析,包括各主要机构进行力学分析,并运用软件ADAMS进行运动学分析,运用软件ANSYS Workbench对关键零部件进行有限元分析;最后,对水平悬臂起重系统的液压系统进行设计,完成液压系统的工作原理图以及动作流程图,对主要液压元件进行设计、选择。


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