浮式钻井船钻柱升沉补偿装置

浮式钻井船钻柱升沉补偿装置

国家标准 GB/T39212一2020 浮式钻井船钻柱升沉补偿装置 Drilstringcompensatingsystemofloatngdringunit 2020-10-11发布 2021-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T39212一2020 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 分类、组成和产品标记 4.1分类 4.2 组成 4.3产品标记 5 要求 5.1设计 材料 5.2 5.3质量与尺寸公差 5.！外观质 5.5焊接质量 5.6强度 a？管路憎性 5.8补偿性能 5.9环境适应性 试验方法 6.1质量与尺寸公差 6.2外观质量 6.3焊接质量 6.！强度 6.5管路密性 6.6补偿性能 6.7环境适应性 检验规则 7.1检验分类 7.2型式检验 7.3出厂检验 标志,包装、,运输和贮存 8.1标志 0 8.2包装 8.3运输 8.4贮存
GB/39212一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)提出并归口 本标准起草单位:广东精锻海洋工程股份有限公司、船舶工业综合技术经济研究院、船级 社、中海油研究总院有限责任公司、广东精圜海洋工程创新研究有限公司 本标准主要起草人;李光远、吴平平、许亮斌、段明星、陆军、麦志辉、张静波、马振军、张帅君、 邓达、欧阳涛、杨清峡、周建良、刘伟、陈峰、李国庆、李扬、徐天殷
GB/39212一2020 浮式钻井船钻柱升沉补偿装置 范围 本标准规定了浮式钻井船液压式钻柱升沉补偿装置(以下简称钻柱补偿装置)的分类、组成和产品 标记、要求,试验方法、检验规则标志,包装、运输和贮存等 本标准适用于钻柱补偿装置的设计、制造和验收 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191 包装储运图示标志 GB/T700碳素结构钢 GB/T7122011船舶及海洋工程用结构钢 GB/T1184一1996形状和位置公差未注公差值 GB/T1591低合金高强度结构钢 GB/T1720漆膜附着力测定法 GB/T1804一2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T1958产品几何技术规范(GPS)儿何公差检测与验证 GB/T3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求 GB3836所有部分)爆炸性环境 GB/T5099所有部分钢质无缝气瓶 GB/T5267.1紧固件电镀层 T GB 5267.4紧固件表面处理耐腐蚀不锈钢钝化处理 GB T 6388运输包装收发货标志 GB 6463金属和其它无机覆盖层厚度测量方法评述 GB 7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析(FMEA)程序 GB 8163一2018输送流体用无缝钢管 GB 3306标牌 GB 3342船用往复式液压缸通用技术条件 GB 4039一2002液压传动油液固体颗粒污染等级代号 GB 14976一2012流体输送用不锈钢无缝钢管 GB 17107锻件用结构钢牌号和力学性能 GB 9190石油天然气工业钻井和采油提升设备 GB 20663蓄能压力容器 GB/T23507.1石油钻机用电气设备规范第1部分;主电动机 GB/T25295电气设备安全设计导则 GB/T28911石油天然气钻井工程术语 GB/T30790.5色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第5部分:防护涂料体系
GB/T39212一2020 GB/T31415色漆和清漆海上建筑及相关结构用防护涂料体系性能要求 GB/T32474石油钻井井控设备用橡胶软管及软管组合件 GB/33145大容积钢质无缝气瓶 CB/T1102船用液压系统通用技术条件 CB1146.2舰船设备环境试验与工程导则低温 CB1146.3舰船设备环境试验与工程导则高温 CB1146.4舰船设备环境试验与工程导则湿热 CB1146.12舰船设备环境试验与工程导则盐雾 CB/T3616 管路压力试验要求 CB/T4397海祥石油平台电气设备防护,防爆等级要求 材料与焊接规范(2018)(船级社 3 术语和定义 GB/T28911界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 最大静载荷maximumstatieloadl 钻柱补偿装置所能承受的最大工作载荷 3.2 最大补偿载荷nmaximumcompensatingloadl 钻柱补偿装置进行补偿运动时所能承受的最大载荷 3.3 最大补偿行程maximmumcopensatingstroke 补偿运动时钻柱补偿装置所能提供的垂直方向最大位移 3.4 最大补偿速度maximmumcompensatingspeed 钻柱补偿装置进行补偿运动时所能达到的最大速度 分类、组成和产品标记 4.1分类 4.1.1钻柱补偿装置按照安装位置分为: 天车式补偿装置; a 游车式补偿装置 b) 4.1.2钻柱补偿装置按照补偿形式分为: 主动补偿装置,原理图见图1; a 被动补偿装置,原理图见图2; b c 主被动复合补偿装置,原理图见图3
GB/39212一2020 给定位移 说明: -滑轮组" 位移传感器; 控制器; -驱动系 液压缸 图1主动补偿装置原理图 说明 -滑轮组 蓄能器; -活塞; 液压缸 图2被动补偿装置原理图
GB/T39212一2020 给定位移 说明: -滑轮组: 蓄能器; -活塞; 驱动泵; 控制器 位移传感器" 液压缸. 图3主被动复合补偿装置原理图 4.2组成 4.2.1钻柱补偿装置一般由执行单元、动力单元、控制单元三部分组成 4.2.2执行单元主要由液压缸、滑轮组、导向机构等组成;动力单元主要由主电机、驱动泵、蓄能器、气 瓶、阀件、管汇等组成;控制单元主要由传感器、控制台,控制箱等组成. 4.3产品标记 钻柱补偿装置产品标记以型号表示,方法如下 ZB -补偿形式,B表示被动补偿,Z表示主动补偿,F表示主被动复合补偿 -补偿装置类型,Y表示游车式补偿装置,T表示天车式补偿装置 -最大补偿行程的数值,单位为米(m) -最大补偿载荷的数值,单位为千牛(kN) -钻柱补偿装置代码 示例:最大补偿载荷为3500kN,最大补偿行程为8.0m,天车式补偿装置,主被动复合补偿的钻柱补偿装置标记为: 2B3500-8.0-TF
GB/39212一2020 5 要求 5.1设计 5.1.1 总则 5.1.1.1钻柱补偿装置的设计应满足预定用途的要求,主要技术参数有最大补偿载荷、最大补偿行程、 最大静载荷,最大补偿速度 主要设计要求如下 最大补偿行程应不小于钻井船在钻井作业工况下的最大升沉位移; a 最大补偿速度应不小于钻井船在钻井作业工况下的最大升沉速度 b c 动力单元参数应与最大补偿载荷、最大补偿行程、最大补偿速度相匹配; d)设计主动或主被动复合补偿装置,应考虑传感器和控制器的频率、延迟时间等因素对补偿控制 精度的影响 5.1.1.2应根据GB/T7826的规定对钻柱补偿装置进行失效模式和影响分析(FMEA) 5.1.2执行单元 5.1.2.1液压缸底部应设有缓冲装置 5.1.2.2液压缸的设计除应考虑到液压缸内压载荷,还应考虑到液压缸作为结构件所要承受的载荷 5.1.2.3液压缸应满足GB/T13342的相关要求 5.1.2.4滑轮组、钢丝绳、游车,游车大钩等零部件应满足GB/T19190的相关要求 5.1.2.5每个液压缸应独立配置蓄能器 5.1.2.6在液压缸和蓄能器之间应设置隔离装置,可使液压缸活塞在任意补偿位置锁定 5.1.3动力单元 5.1.3.1动力单元的液压系统设计应符合GB/T3766的相关要求 5.1.3.2主电机的选用应符合GB/T23507.1的相关要求 5.1.3.3蓄能器的选用应符合GB/T20663的相关要求 5.1.3.4蓄能器应设有阀件,用于排出任何经过活塞泄漏的液体 5.1.3.5蓄能器的容积应大于液压缸的容积 5.1.3.6钻柱补偿装置应设计应急系统或机构,使得钻柱补偿装置在升沉补偿作业过程中不会出现关 键性失效 5.1.3.7对于主动补偿装置,动力源应冗余配置 5.1.3.8液压系统中应设置失压保护装置 5.1.3.9液压管路系统的设计和安全性应符合CB/T1102的相关要求 5.1.3.10液压管路系统的连接软管及组合件应符合GB/T32474中的相关要求 5.1.3.11 液压系统管路中液压油的固体颗粒污染度等级应不高于GB/T14039一2002中规定 16/13 的 5.1.3.12气瓶应设置安全阀,安全阀整定压力应为工作压力的(1.05~1.1)倍 5.1.3.13公称水容积为0.15L~150L的气瓶应符合GB/T5099(所有部分)的相关要求 5.1.3.14公称水容积为150L3000L的气瓶应符合GB/T33145的相关要求 5.1.4控制单元 5.1.4.1钻柱补偿装置的电气设计应满足GB/T25295的要求
GB/T39212一2020 5.1.4.2钻柱补偿装置应设置传感器,对钻柱补偿装置的状况进行监控 5.1.4.3传感器量程及频率特性应与被测参数预计的最大变化范围及变化速率相适应,其中运动参考 单元(MRU)的精度应不低于满量程的10% 5.1.4.4钻柱补偿装置应设计安全系统以保证在断电情况下的安全和基本功能 5.1.4.5控制单元应能实时监控钻井船的运动状态和钻柱补偿装置的工作状态,对补偿载荷、补偿速 度、补偿位移等进行控制 电气设备的防护等级应符合CB/T4397的规定 5.1.4.6 5.1.4.7相关设备的防爆要求应符合GB3836(所有部分)的相关要求 5.1.4.8控制单元的中央控制台,机旁控制箱应能分别具有控制功能,中央控制台及机旁控制箱应有能 转换控制模式的功能 5.2材料 5.2.1钻柱补偿装置零部件材料应根据具体设计要求进行选用 具体钢制材料可按照GB/T700 GB/T1591和GB/T17107选用 钻柱补偿装置的结构件(除液压缸外)性能应不低于GB/T7122011中DH32结构用钢的相应 5.2.2 要求 5.2.3钻柱补偿装置中压缩空气、液压管路系统的不锈钢管道材料性能应不低于GB/T149762012 中022Crl9Nil0级不锈钢管的相应要求 5.2.4钻柱补偿装置中压缩空气、液压管路系统的碳钢材料性能应不低于GB/T8163一2018中Q345B 级碳钢管的相应要求 5.2.5钻柱补偿装置材料经检验合格后方可投产 5.3质量与尺寸公差 5.3.1钻柱补偿装置的实际质量偏差不超过其设计值的5% 5.3.2钻柱补偿装置零部件的尺寸及公差应在设计图样上标注齐全,未注公差的线性和角度尺寸的公 差应符合GB/T1804一2000中m级的规定 5.3.3钻柱补偿装置零部件的形位公差应在设计图样上标注齐全,未注形位公差应符合GB/T1l84 1996中k级的规定 5.4外观质量 5.4.1钻柱补偿装置的零部件应无毛刺、碰伤、划痕、锈蚀痕迹等缺陷 5.4.2所有裸露零部件均应进行防腐涂装 在经过涂装表面处理后,根据具体基底材料情况,分别采 用电镀和钝化.防锈漆层进行防腐 采用电镀防腐时,应按照GB/T5267.1的要求进行施工;采用钝化 方式进行防腐时,应按照GB/T5267.4的要求进行施工;采用漆层防护时应按照GB/T31415的要求进 行涂漆防护 5.5焊接质量 结构件的焊接应满足船级社《材料与焊接规范(2018))第3篇中第6章的要求 5.6强度 在1.25倍最大静载荷的强度负荷下,结构件应无结构损坏和永久性机械变形 5.6.1 5.6.2液压系统管路和压缩空气管路在承受1.5倍设计压力情况下,应不出现永久性机械变形情况
GB/39212一2020 5.7管路密性 5.7.1液压系统管路在1.25倍设计压力情况下,应不出现渗漏情况 5.7.2压缩空气管路在设计压力情况下,应不出现泄漏情况 5.8补偿性能 钻柱补偿装置的补偿性能参数见表1 表1系列产品参数 最大补偿载荷 最大静载荷 最大补偿行程 最大补偿速度 型号 kN kN m m/s 1750 ZB1750-8,0 3500 2750 ZB2750-8.0 5500 8.0 1.31 ZB3500-8.0 3500 7000 ZB4500-8.0 4500 9000 5.9环境适应性 5.9.1在大气温度一20C一45C和相对空气湿度不大于90%的条件下,钻柱补偿装置电气系统应不 出现绝缘失效,电气性能改变和物理性破坏等情况 5.9.2在盐雾含量不高于23.6g/m的环境下,钻柱补偿装置电气系统应不出现电性能改变、结构强度 降低等情况 试验方法 6.1质量与尺寸公差 6.1.1采用称重法测量钻柱补偿装置的质量 6.1.2钻柱补偿装置零部件形位公差应依据设计图样按G;B/T1958规定的方法采用相应等级的量具 进行检验 6.1.3钻柱补偿装置零部件的形位公差可按表2推荐选用量具,可选用测量精度高于表内所列量具的 其他量具或检测设备 表2钻柱补偿装置主要零部件形位公差检测推荐量具 序号 检测项目 检测量具 直线度、平面度,圆度、圆柱度、同轴度、对称度、百分表/千分表V型块或测量支座、三坐标测量仪,形位 圆跳动、全跳动、平行度 误差测量仪等 垂直度,倾斜度 直角尺,万能角度尺、三坐标测量仪、形位误差测量仪等 6.2外观质量 6.2.1目视检查钻柱补偿装置零部件是否有毛刺、碰伤,划痕、锈蚀痕迹等缺陷,涂层和镀层表面是否
GB/T39212一2020 有针孔、麻点、起皮、起泡及脱皮现象 6.2.2采用涂漆方式表面处理的零部件应依据设计图样按GB/T30790.5规定的方法采用涂镀层测厚 仪进行检验 涂层附着力试验应按照GB/T1720进行 6.2.3采用电锁方式表面处理的零部件应依据设计图样按GB/T6463规定的方法采用涂镀层测厚仪 进行检验 6.3焊接质量 结构件的焊接按船级社《材料与焊接规范(2018))第3篇中第6章的要求对焊缝进行检验 6.4强度 6.4.1使用1.25倍最大静载荷作为试验负荷,试验时应缓慢加载并保持负荷5min后,检查钻柱补偿 装置是否有结构损坏,永久性机械变形或者其他缺陷 6.4.2液压系统管路和压缩空气管路的压力试验按CB/T3616中规定的方法测试 6.5管路密性 6.5.1液压系统管路试验按CB/T3616中规定的方法测试 6.5.2压缩空气管路密性试验按CB/T3616中规定的方法测试 6.6补偿性能 6.6.1连接执行单元、动力单元、控制单元等三部分,模拟浮式钻井船的实际工况,测试钻柱补偿装置 的最大补偿载荷、最大静载荷、最大补偿行程,最大补偿速度 6.6.2钻柱补偿装置装船后进行联合调试 6.7环境适应性 6.7.1电气系统的高温试验按CB1146.3中规定的方法测试 6.7.2电气系统的低温试验按CB1146.2中规定的方法测试 6.7.3电气系统的湿热试验按CB1146.4中规定的方法测试 6.7.4电气系统的盐雾试验按CB1146.12中规定的方法测试 检验规则 7.1检验分类 钻柱补偿装置检验分为型式检验和出厂检验 7.2型式检验 7.2.1检验时机 有下列情况之一时,钻柱补偿装置应进行型式检验 a 在下列情况之一时,应进行钻柱补偿装置型式检验 b 新产品首次投产或定型; 产品结构、材料、工艺有重大改变,足以影响产品性能或质量， c d 停产2年后恢复生产; 产品转厂生产; e
GB/39212一2020 fD 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异; g 国家市场监督部门或主管检验机构提出要求 7.2.2检验样品数量 钻柱补偿装置型式检验的样品数量为一套(抽样). 7.2.3检验项目 钻柱补偿装置型式检验的项目按表3的规定进行 表3钻柱补偿装置的型式检验项目 序号 要求章条号 检验项目 试验方法章条号 质量与尺寸公差 6. 5.3 5.4 6.2 外观质量 焊接质量 5.5 6.3 强度 5.6 6.4 管路密性 5.7" 6.5 补偿性能 5.8 6.6 环境适应性 5,9 6.7 7.2.4判定规则 全部检验项目符合要求,判定型式检验合格 7.3出厂检验 7.3.1检验数量 每套钻柱补偿装置均应进行出厂检验 7.3.2检验项目 钻柱补偿装置出厂检验的项目按表4的规定进行 表4钻柱补偿装置的出厂检验项目 序号 检验项目 要求章条号 试验方法章条号 重量与尺寸公差 5.3 6.l 外观质量 5.4 6.2 焊接质量 5.5 6.3 强度 5.6 6.4 管路密性 5.7 6.5 7.3.3判定规则 全部检验项目符合要求的钻柱补偿装置,判定为该钻柱补偿装置出厂检验合格
GB/T39212一2020 8 标志,包装、运输和贮存 8.1标志 8.1.1钻柱补偿装置主要零部件应有唯一的标识号,如有可能,应以永久的、明显的形式在零部件上标 记出来 8.1.2每套产品均应在平坦且醒目处固定产品标牌,标牌应标示下述内容，且符合G;B/Tl3306的 要求 产品型号; a b 产品名称; c 最大补偿载荷,单位为千牛(kN); d 出厂编号; 产品质量,单位为千克(kg); e f 制造日期; g 制造厂名称 8.1.3电缆应进行清晰的标识,该标识应与设计图样一致 8.2 包装 钻柱补偿装置的包装应符合GB/T191和GB/T6388中的有关规定 8.2.1 包装箱内应有出厂检验合格证、装箱清单等文件 8.2.2 包装方式应与运输方式相适应,包装箱上应标识吊装点 8.2.3 8.3运输 钻柱补偿装置包装箱不应受雨水侵袭,并采取必要的防护措施,以防运输、安装过程中变形及损坏 8.4贮存 钻柱补偿装置应存放在干燥、阴凉、通风的环境中,避免与酸、,碱、盐类物质接触 10

浮式钻井船钻柱升沉补偿装置GB/T39212-2020介绍

浮式钻井船作为海上石油开采的主要设备之一，其钻柱升沉补偿装置是保障钻井安全和提高效率的重要组成部分。该装置通过对钻柱升降过程中的动态变化进行监控和控制，能够有效避免钻井事故的发生。

GB/T39212-2020作为浮式钻井船钻柱升沉补偿装置的国家标准，规定了该装置的技术要求、试验方法、检验规则和标志、使用说明书等内容。在实际应用过程中，必须严格按照此标准进行设计、制造和使用，以确保其安全可靠。

根据GB/T39212-2020标准，浮式钻井船钻柱升沉补偿装置应具备以下技术要求：

• 1. 能够对钻柱的垂直和水平运动进行精准控制，以确保钻具正常工作。
• 2. 能够识别并自动调整钻柱的位置和速度，以适应海上环境变化。
• 3. 能够实现对钻柱的快速响应，及时进行升降补偿，避免发生钻杆滑脱等事故。
• 4. 具备完善的监测系统和安全保护措施，能够在出现异常情况时及时报警并采取紧急措施。

除了技术要求外，GB/T39212-2020还规定了该装置的试验方法、检验规则和标志、使用说明书等内容。设计、制造和使用方必须按照标准的要求进行相应测试和验证，并加强装置的日常维护保养，确保其长期稳定可靠地工作。

总之，浮式钻井船钻柱升沉补偿装置是保障海上石油开采安全和提高效率的重要设备之一。在实际应用过程中，必须严格遵循GB/T39212-2020标准进行设计、制造和使用，以确保其安全可靠、稳定工作。

浮式钻井船钻柱升沉补偿装置的相关资料

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浮式钻井船钻柱升沉补偿装置

2022/7/21 12:39:47 现行