工程船舶动力定位系统失效原因及风险控制措施探讨
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:4
船舶动力系统的可靠性与故障分析船舶动力系统是船舶的核心组成部分,其可靠性和故障分析对船舶的安全运行和维护具有重要意义本文将从专业角度分析船舶动力系统的可靠性和故障原因,以期提高船舶动力系统的运行效率和安全性船舶动力系统的可靠性船舶动力系统的可靠性是指在给定的时间和环境下,系统能够正常运行的能力可靠性是衡量船舶动力系统性能的重要指标,它直接关系到船舶的安全和运输效率船舶动力系统的可靠性主要受以下几个方面因素的影响:1.设计因素:船舶动力系统的设计合理性、结构优化和零部件选型等都会影响到系统的可靠性设计时应充分考虑船舶的使用环境、运行条件及可靠性要求,以提高系统的可靠性2.材料和制造因素:船舶动力系统所采用的材料和制造工艺对系统的可靠性具有重要影响高质量的材料和精湛的制造工艺可以提高系统的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能,从而提高系统的可靠性3.维护和管理因素:船舶动力系统的维护和管理水平对系统的可靠性具有重要影响建立健全的维护和管理制度,定期进行检修和保养,可以及时发现并排除故障,提高系统的可靠性4.环境因素:船舶动力系统所处的环境对系统的可靠性有很大影响例如,船舶在恶劣的海洋环境中运行,会受到盐雾、湿度、振动等影响,从而降低系统的可靠性船舶动力系统的故障分析船舶动力系统在运行过程中,可能会出现各种故障,影响其正常运行对船舶动力系统的故障进行分析,有助于找出故障原因,为故障排除和预防提供依据船舶动力系统的故障分析主要分为以下几个步骤:1.故障现象的收集:了解船舶动力系统的运行状况,收集故障发生时的现象,如异常响声、温度变化、振动等2.故障原因的初步判断:根据故障现象,对可能的原因进行初步判断,如机械磨损、腐蚀、疲劳等3.故障原因的深入分析:通过专业设备和检测手段,对故障原因进行深入分析,如红外热成像、油液分析、磨损粒子分析等4.故障排除和预防措施:根据故障原因,制定故障排除和预防措施,如更换磨损严重的零部件、改进润滑条件、加强运行监控等通过以上分析,可以对船舶动力系统的可靠性和故障原因有一个全面的认识,从而为提高船舶动力系统的运行效率和安全性提供参考以上内容为相关左右,接下来将详细分析船舶动力系统的故障案例、诊断方法及改进措施船舶动力系统的故障案例分析船舶动力系统的故障案例分析是了解系统故障规律和提高系统可靠性的一种重要手段以下是几个典型的船舶动力系统故障案例分析:1.发动机轴承磨损故障:某船只在长时间运行后,发动机轴承出现磨损,导致运行噪音增大、温度升高通过对故障现象的收集和故障原因的初步判断,发现是轴承润滑条件不良导致的磨损通过深入分析和故障排除,更换了磨损的轴承,并改进了润滑系统,有效解决了故障问题2.涡轮增压器故障:某船只的涡轮增压器在运行过程中出现故障,导致发动机性能下降通过故障现象的收集和故障原因的初步判断,发现是涡轮增压器的密封性能下降导致的故障通过深入分析和故障排除,更换了损坏的密封件,恢复了涡轮增压器的正常运行3.主机冷却系统故障:某船只的主机冷却系统出现故障,导致主机过热通过故障现象的收集和故障原因的初步判断,发现是冷却系统中的冷却水泵出现故障导致的通过深入分析和故障排除,修复了冷却水泵,恢复了冷却系统的正常运行通过对上述故障案例的分析,可以发现船舶动力系统的故障原因多样,包括设计、材料、制造、维护等方面的问题因此,在船舶设计和运行过程中,应全面考虑这些因素,提高船舶动力系统的可靠性船舶动力系统的诊断方法是及时发现和解决系统故障的重要手段以下是一些常用的船舶动力系统诊断方法:1.振动分析:通过对船舶动力系统的振动信号进行采集和分析,可以判断系统的运行状态和故障情况振动分析方法包括时域分析、频域分析和时频域分析等2.温度监测:通过对船舶动力系统的温度进行监测,可以了解系统的运行状态和故障情况温度监测方法包括表面温度监测和内部温度监测等3.油液分析:通过对船舶动力系统的油液进行取样和分析,可以了解系统的运行状态和故障情况油液分析方法包括铁谱分析、光谱分析和颗粒分析等4.噪声检测:通过对船舶动力系统的噪声进行检测,可以了解系统的运行状态和故障情况噪声检测方法包括声压级检测和声谱分析等5.故障树分析:通过对船舶动力系统的故障树进行分析,可以找出故障的原因和影响,为故障排除提供依据通过以上诊断方法的应用,可以及时发现船舶动力系统的故障,为故障排除和系统维护提供依据为了提高船舶动力系统的可靠性和故障预防能力,可以采取以下改进措施:1.优化设计:在船舶动力系统的设计过程中,充分考虑系统的可靠性要求,进行结构优化和零部件选型,提高系统的整体性能2.提高制造和安装质量:采用高质量的制造工艺和材料,确保零部件的加工精度,提高系统的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能3.完善维护和管理制度:建立健全的维护和管理制度,定期进行检修和保养,及时发现并排除故障,提高系统的可靠性4.加强故障诊断和监测:采用先进的故障诊断技术和监测手段,实时了解系统的运行状态,及时发现并解决故障5.强化人员培训:加强对船舶动力系统操作和维护人员的培训,提高其专业技能和故障处理能力通过以上改进措施的实施,可以有效提高船舶动力系统的可靠性和故障预防能力,确保船舶的安全运行和维护船舶动力系统的故障案例分析(续)6.燃油系统故障:某船只的燃油系统出现供油中断故障,导致主机突然熄火通过现场调查和系统检查,发现是燃油系统中一个关键阀门由于长时间磨损导致泄漏,使得燃油供应不足经过更换阀门并进行密封性能测试后,燃油系统恢复正常工作7.电气系统故障:一艘船舶在航行中,电气系统出现故障,导致全船断电经过紧急排查,发现是主配电板的一个断路器因过载熔断经过更换更大的断路器,并对整个电气系统进行了一次彻底检查和维护后,故障得到解决8.螺旋桨轴套磨损故障:某船只的螺旋桨轴套出现严重磨损,导致轴功率下降通过对磨损轴套进行更换,并对轴承润滑系统进行改进,磨损问题得到解决,轴功率得到恢复通过对上述故障案例的分析,可以看出船舶动力系统的故障种类繁多,涉及机械、电气、液压等多个方面因此,对于船舶动力系统的维护和管理工作需要全方位、多层次地进行船舶动力系统的诊断方法(续)6.超声波检测:超声波检测技术应用于船舶动力系统,可以有效检测出设备内部的裂纹、缺陷等问题通过对设备进行超声波检测,可以发现微小的缺陷,提前采取措施,避免故障的发生7.状态监测:状态监测是一种基于实时数据采集和分析的故障诊断方法通过对船舶动力系统的主要参数进行实时监测,可以掌握设备的运行状态,发现异常变化,及时采取措施8.专家系统:专家系统是一种模拟人类专家决策能力的计算机程序,应用于船舶动力系统的故障诊断通过对设备的运行数据进行分析和处理,专家系统可以给出故障的诊断结果和处理建议通过以上诊断方法的应用,可以更准确、更及时地发现船舶动力系统的故障,为故障排除和系统维护提供有力支持船舶动力系统的改进措施(续)6.强化可靠性工程:在船舶动力系统的设计和制造过程中,应强化可靠性工程的应用,通过采用冗余设计、故障安全设计等手段,提高系统的故障容忍度和安全性7.引入先进维修理念:在船舶动力系统的维修管理中,引入先进的维修理念,如预测性维修、基于状态的维修等,可以更有效地安排维修计划,减少故障的发生8.建立完整的故障数据库:通过对船舶动力系统的故障数据进行收集和整理,建立完整的故障数据库,可以为故障分析和处理提供丰富的数据支持9.增强国际合作与交流:在国际范围内,各国的船舶动力系统技术不断发展,通过增强国际合作与交流,可以引进先进的技术和管理经验,促进我国船舶动力系统技术的进步通过以上改进措施的实施,可以进一步提升我国船舶动力系统的可靠性和故障预防能力,为我国船舶行业的持续发展提供有力支持。
工程船舶动力定位系统失效原因及风险控制措施分析作者:孟凡棣来源:《企业技术开发·中旬刊》2015年第01期摘 ;要:动力定位(Dynamic Positioning,简称DP)是指船舶或平台通过使用自身的推进器来自动保持固定的位置或艏向的定位方式。
动力定位通常用于那些通过常规的锚泊定位无法进行定位作业的场合。
对于所有动力定位的船只或平台而言,都存在可能的动力定位失效情形:即动力偏移(Drive-off)和被动漂移(Drift-off)。
文章以深水DP钻井设施和深水DP铺管船为例,详细阐述了动力定位系统可能失效并移位的原因,及移位的后果。
针对这些分析成果,提出了减小DP移位风险的技术和管理措施。
关键词:动力定位;事故统计;风险分析中图分类号:U674.38 ; ; 文献标识码:A ; ; ;文章编号:1006-8937(2015)02-0071-041 ;介 ;绍动力定位(英文:Dynamic Positioning,简称DP)是指船舶或平台通过使用自身的推进器来自动保持固定的位置或艏向的定位方式。
动力定位通常用于那些通过常规的锚泊定位无法进行定位作业的场合,例如,深水或超深水区域、水下存在密集的管线或水下开采设施的区域等等。
动力定位的船只在海上石油工业中被广泛应用。
目前全球有数千艘配备有动力定位装置的船舶或平台。
动力定位钻井平台(也包括动力定位钻井船,下同)适用的水深约300 m起,目前到3 000 m或更深水域。
动力定位钻井平台具有诸多优点,如便于移动、可用性高、适合深水、不需要复杂的锚泊布置作业且不对海底生产设施产生大的影响等等。
因此,自上世纪80年代以来,动力定位钻井平台在巴西、美国墨西哥湾、北海、西非等海域被广泛应用。
动力定位钻井平台在中国海域的作业相对开始较晚,但前景看好。
2006年,中海油和哈斯基公司通过租用美国钻井船东Transocean Inc.的动力定位钻井船Discoverer 534,在荔湾3-1-1水深1 481 m的地区进行了深水勘探钻井,发现了可观的天然气可采储量,展示了中国深水海域油气资源的广阔前景。
探讨船舶检验中常见船舶机械故障及处理措施随着船舶行业的不断发展,船舶机械故障问题也日益突出,给船舶运营带来了一定的困难和隐患。
因此,船舶检验过程中对船舶机械故障的诊断和处理显得尤为重要。
下面就船舶检验中常见的船舶机械故障及处理措施进行探讨。
一、发动机故障发动机是船舶的重要组成部分,发动机故障直接影响船舶的正常运行。
在船舶检验中,常见的发动机故障包括爆缸、缸套磨损、气门间隙不当、节气门故障等。
针对这些故障,应该采取相应的处理措施,例如检查气门间隙并调整合适、更换磨损的缸套等。
二、传动系统故障传动系统指船舶的齿轮箱、联轴器等部件。
传动系统故障可能会造成船舶动力不足、传动系统异响等问题。
在船舶检验中,检查传动系统的齿轮是否磨损、联轴器是否松动是非常必要的。
对于发现的故障,应该及时更换磨损的齿轮或联轴器。
液压系统是船舶中常见的控制系统,用于舵机、起重机等部件的控制。
液压系统故障可能会导致控制不当、漏油等问题。
在船舶检验中,需要检查液压系统的油路是否通畅、液压油是否充足。
需要注意的是,船舶液压系统的维护和保养非常重要,及时更换液压油和清洗滤芯可以有效延长液压系统的使用寿命。
冷却系统是船舶发动机的重要组成部分,用于维持发动机的正常工作温度。
冷却系统故障可能会导致船舶发动机过热、腐蚀等问题。
在船舶检验中,需要检查冷却系统的水泵是否正常运转、散热器是否堵塞。
如果发现故障,应该及时更换损坏的部件。
综上所述,船舶检验中常见的船舶机械故障及处理措施需要针对不同故障采取相应的措施,以保证船舶的正常运行。
除了日常的维护保养,船舶检验也是发现和排除机械故障的重要途径。
船舶运营者应该加强对机械故障的预防和控制,以提高船舶运行安全性和稳定性。
探讨船舶检验中常见船舶机械故障及处理措施船舶机械故障是船舶检验中常见的问题。
这些故障可能会给船运及船员的安全带来严重问题。
下面将讨论一些常见的船舶机械故障以及处理措施。
1. 主机故障主机故障是船舶机械故障中最常见的问题之一,它可以发生在主机的某些部件上,例如齿轮轴和曲轴轴承。
这种故障可能会导致主机输出功率下降或主机完全停机。
在这种情况下,船舶应立即停止并进行维修。
主机故障的处理措施包括:定期检查和维护、及时更换故障部件以及进行分析并改进机械设计以减少故障。
2. 驱动器故障船舶驱动器故障通常发生在电动机和变速器的部件上。
可能的问题包括电动机过载、绝缘故障、轴承故障以及油泄漏。
这些故障可能会导致船舶推力下降或甚至停机。
处理这种故障的措施包括定期检查和维护、及时更换故障部件、遵守工作规程以及进行漏油和泄漏检测等。
4. 船舶牵引故障船舶牵引故障通常发生在船舶的推进系统上,包括螺旋桨、转轴和支承轴等部件。
这些故障可能会导致船舶推力不足或者停机。
处理这些故障的措施包括定期检查和维护、处理损坏的部件、安装振动和噪音监测设备以实时监测设备状态。
船舶电器故障可能会出现在船舶的发电机、电缆、插头、切换器和保险丝等部件上。
这些故障可能会导致船舶电系统失灵、火灾或其他严重安全问题。
处理这些故障的措施包括定期检查和维护、及时更换故障部件、保持电路清洁整洁、遵循电路安装规范以及安装火灾预防和报警设备等。
综上所述,船舶机械故障是船舶检验中常见的问题。
为了确保船运和船员安全,船东和船员应当及时发现可能的故障,并采取适当的措施解决问题。
这涉及到多方面的设备维护和安全管理。
因此,尽管故障很常见,但是船东和船员必须时刻准备好应对这些问题,保证船舶的顺利运行和船员的安全。
提高工程船舶安全管理的有效对策船舶自动化导航存在的问题与对策在船舶管理中,工程船舶是指在港口、航道、船厂等水域从事工程作业的船舶。
其核心功能在于挖泥、起重、打桩、水上平台、混凝土搅拌以及附属作业的等各个方面。
工程船舶与普通船舶不同的是,工程船舶在一定程度上具备明确的目标性,且实施作业的过程中,方向明确、作业规范。
在实际工程船舶安全管理中,由于多种因素的影响,导致工程船舶得不到有效的管理。
在影响船舶作业的同时,还对其今后的使用造成了影响。
在此,本文从工程船舶安全管理中存在的问题及完善对策两个方面,做以下简要分析:1 工程船舶安全管理中存在的问题在当前工程船舶发展的过程中,其安全管理得不到有效的落实,在影响船舶日常作业的同时,还对船舶企业今后的发展造成了影响。
在这些影响因素中,主要包括以下几个方面:1.1 缺乏完善的管理制度近年来,随着经济市场的迅速发展,越来越多的民营船舶加入到疏浚市场中,这些企业的负责人在很大程度上缺乏必要的船舶运营管理经验,无法对管理制度进行准确的认识,甚至一些负责人不了解整个船舶运营的操作规程,导致在日常经营中,无法对水上安全形成整体认识,由此导致安全管理制度得不到有效的落实,直接影响船舶安全管理质量。
1.2 管理人员及操作人员素质薄弱在当前的疏浚行业中,仍以民营企业为主。
这些民营企业在日常管理发展中,基于自身入行时间短等特点,多数管理人员及船员为临时雇佣,在人员工作中存在一定的不稳定因素。
且在日常工作的过程中,为了节省一定的经济投入,这些负责人不会对这些船员进行作业培训,导致他们缺乏必要的工作经验与作业基恩技能。
甚至一些船员在缺乏必要理论知识的同时,无法准确的了解水上作业的正常流程,缺乏必要的安全与自我保护意识,这些都是工程船舶安全管理中存在的问题。
1.3 船机设备状况差异大在当前工程船舶中,一些船舶为改造后的船舶或二手船舶,其船机设备性能较差,且多数船舶没有按照相应的规定进行建造,导致船舶本身存在大量的安全问题。
船舶机电系统的故障诊断与维修1. 前言船舶是运输与海洋开采等领域的重要工具,而其中的机电设备则是其核心。
在海上作业中,船舶机电系统的故障诊断与维修至关重要。
因此,本文将重点介绍船舶机电系统故障的常见类型、诊断方法以及维修措施。
2. 船舶机电系统常见故障类型2.1 电路故障船舶机电系统的大部分电子设备都以电缆为连接方式,电路故障的发生率也较高。
其发生原因主要包括电线老化、电缆接线不牢以及电线过热等。
2.2 发动机故障船只发动机的运行失常是常见的故障类型之一。
发动机故障的原因一般是由于零部件的损坏、磨损、过热或中毒引起的。
2.3 液压系统故障液压系统是船舶重要的机电设备之一,液压系统的故障一般是管路堵塞、压力传感器出现问题、油泵泵体损坏等原因所引起的。
2.4 转速控制系统故障船舶机电系统的转速控制系统故障也常见。
故障的根源可能是舵机控制器的故障,或是由于反馈传感器错误导致的。
3. 船舶机电系统的故障诊断方法3.1 根据故障的判断,有针对性地排查问题船舶机电系统发生故障时,首先需要根据故障的判断,有针对性地排查问题。
排查工作应该由专业的技术人员进行,有系统性、有步骤地进行排查,依次检查系统中的各个环节,找出问题所在。
3.2 进行从简到繁的逐步排查在排查船舶机电系统故障时,需要进行从简到繁的逐步排查。
这意味着在系统检查集成时,需要先检查容易发生故障的部位,逐步向较繁琐的部位推进。
3.3 多种检测手段结合船舶机电系统的故障检测需要多种手段进行结合,比如说,物理验明、运行状态判别方法,电子参数检测和故障诊断技术等,通过这些综合技术手段,可以有效提高故障诊断的准确性和效率。
4. 船舶机电系统的维修措施4.1 紧急维修在船舶机电系统发生故障的情况下,良好的紧急维修措施是必不可少的。
在紧急情况下,可以采取快速修理或更换故障元件等措施,保证系统的运行。
4.2 定期保养船舶机电系统需要定期保养,防止故障的发生。
保养包括更替机油、保养电子元件、检查管路是否堵塞、检查系统参数和调整参数合理度等。
船舶主机推进控制系统的故障分析船舶主机推进控制系统是船舶的核心系统之一,能够控制船舶的前进、后退、转向等功能,对于船舶的安全和航行也有着至关重要的作用。
但是,在长时间的运行过程中,该系统可能会出现各种故障,导致船只无法正常运行,甚至出现安全隐患。
下面我们将对船舶主机推进控制系统的故障进行分析,帮助您更好地了解这个系统。
1、推进器精度不准确当推进器的精度不准确时,会导致船只行驶速度的变化。
一般情况下,推进器精度不准确的原因主要有以下几种:(1)推进器控制器故障:推进器控制器是推进控制系统的核心部件,若该部件损坏或遭遇技术问题,推进器就无法得到准确的命令控制,从而导致系统出现误差。
(3)电源不稳定:推进控制系统的电源稳定程度直接影响到推进器的精度,若出现电源波动或电压不稳定,会导致系统的误差增大。
(4)电缆连接不良:若推进器控制系统中的电缆连接不良、损坏或老化,也会导致控制器接收到的指令不准确从而产生误差。
2、推进器反应时间慢推进器反应时间慢可能导致船只操作不及时,从而影响到船只的安全,导致船只无法稳定行驶。
造成推进器反应时间慢的原因主要有以下几类:(1)控制系统过程延迟:控制系统过程延迟可能由于控制器与传感器之间的信号传输出现问题等原因导致。
(2)传感器不准确或失效:船只运行过程中可能出现各种各样的问题,比如传感器松动或损坏。
若传感器数据不准确或传感器失效,船舶主机推进控制系统就难以及时反应船只的操作。
(3)信号干扰:船只周围环境可能存在许多不同的电磁波,如雷击、无线电等,它们都可能干扰到推进控制系统中的信号传输,导致推进器反应时间变慢。
3、推进器不能正常启动推进器不能正常启动是船舶主机推进控制系统常见的故障之一,常常会使船只无法正常行驶,影响到船只的安全。
导致推进器不能正常启动的原因分为以下几种:(1)推进机直接损坏:若推进机损坏,例如绕线损坏,推进器传动齿轮脱落,会导致推进器不能正常启动。
(2)防火门在插入位置:防火门插入推进器时过甚,导致推进器不能正常启动。
船舶主机推进控制系统的故障分析船舶主机推进控制系统是船舶最重要的部分之一,负责控制船舶的前进和停止。
如果这个系统出现故障,将会影响船舶的安全性和运行效率。
在本文中,我们将详细介绍船舶主机推进控制系统的故障分析。
船舶主机推进控制系统由许多部分组成,例如控制台、控制器、推进电机和传感器等。
如果出现故障,可能是由以下一些原因造成:1. 控制器故障:控制器是主机推进控制系统的核心部件,负责控制电动机的速度和方向等。
如果控制器发生故障,会影响船舶的前进和停止。
2. 电缆故障:电缆将传感器、控制器和电动机等连接起来。
如果电缆损坏或短路,将会导致控制系统失效。
3. 传感器故障:传感器用于监测电动机的速度、位置和温度等。
如果传感器出现故障,将会使控制系统无法得到准确的反馈信息。
4. 电动机故障:电动机是推进控制系统的关键部件之一,如果电动机出现故障,将会导致推进力不足或完全无法推进。
5. 供电故障:如果主机推进控制系统的供电发生故障,将会导致系统失效。
当主机推进控制系统出现故障时,应该采取以下步骤进行排除:1. 检查控制器:检查控制器的电源和通信线路是否正常,同时检查控制器的内部元件和连接是否有损坏。
如果控制器的问题被确认,需要更换或修理控制器。
2. 检查电缆:仔细检查电缆的连接和损坏情况,如果出现问题,需要更换受损的电缆。
5. 检查供电:检查主机推进控制系统的供电是否正常。
如果供电有问题,需要检查电源和电缆等。
在故障排除后,应该对整个推进控制系统进行测试,并检查系统是否正常工作。
总之,船舶主机推进控制系统的故障排除需要进行细致的检查和测试,需要先对可能的原因进行分析和判断,再进行针对性的故障修复。
同时,船舶的操作人员应该经常进行系统维护和检查,以确保主机推进控制系统的正常运行。
工程船舶动力定位系统失效原因及风险控制措施探讨
随着社会对于海洋的开发和利用程度逐渐提升,对于工程设备以及定位技术的要求也逐渐提高,动力定位成为各国学者研究的重要课题,同时其在海洋资源应用过程中也承担着重要的角色。
动力定位系统是船舶或者工程平台能够通过自身的推进器来进行艏向的定位或者保持固定的位置,此动力定位系统通常应用于常规锚定定位方式不能够进行定位作业的情况下,是一种闭环性质的控制系统,其应用功能的实现能够对工程船舶的实际地理位置以及与期望的位置存在的偏差进行测量,并能够根据海浪的大小、风向等外界环境存在的干扰,将船舶回归到期望位置所需的助推力以及转矩进行科学的计算,进而实现工程船舶在海洋中的准确定位,保证其生产作业工作的有序进行。
标签:动力定位系统;失效原因;风险控制
引言
动力定位系统主要包括:传感器系统(主要应用于测量工程船舶的地理位置以及工程船舶受到的风浪等客观干扰情况)、控制器系统(控制器根据工程船舶的运行情况对预定位置偏差值进行计算,并根据力学关系测算回归预期位置需要的推力)、推动器系统(有多个推进器组成推力系统,能够根据测算结果对需要产生的推力进行科学的分配)。
工程船舶的动力定位系统失效的主要原因有动力偏移或者被动漂移,工程船舶在动力定位系统失效之后必须及时采取有效的应对措施,才能避免发生重大的事故发生,以DP钻井船为例,在动力定位系统失效之后,其钻井设备或者防喷器等设备可能会被损害,可能会对工程平台造成巨大的经济损失,还有可能造成海底井喷,进而造成严重的海洋污染事故,这些现象的出现都会影响工程船舶的正常工作,甚至给海洋环境造成不可逆的损害。
本文以DP鉆井船和DP铺管船为例,针对动力定位系统失效原因以及风险控制措施进行探究。
1 工程船舶动力定位系统失效原因分析
由于目前的国际海事承包商组织的相关管理体系中,针对动力定位系统事故事件主要采用自愿上报的工作原则,因而在进行事故分析的过程中,存在一定的局限性,根据目前的数据资料显示,动力定位系统失效发生被动漂移事故的概率远大于动力偏移事故,不同的工程作业平台可能发生的定位系统失效事故也存在不同,根据不同的事故现象其失效的原因也存在差异。
1.1 导致动力定位系统失效造成被动漂移事故的主要原因
在海洋的工程操作平台上,其工作开展环境与陆地存在很大的差异,因而其发生事故的原因也存在多样性,工程船舶的动力定位系统失效进而造成被动漂移事故的主要原因有:其一,发电机、UPS或者高低压配电系统在内的电力系统故障,进而导致工程船舶的部分作业面或者全船断电;其二,动力定位系统的软硬
件故障;其三,工程船舶的恶劣工作环境和天气条件;其四,因为工程船舶动力定位操作员的工作失误,导致其推动器系统的工作异常;其五,传感器系统无法对船舶的位置进行定位,因而无法促使控制器系统和推动器系统进行正常运作。
1.2 导致动力定位系统失效造成动力偏移事故的主要原因
在DP钻井船或者DP铺管船的动力偏移事故中,往往其产生的原因都不是单独存在的,往往都是结合一些主要的事故故障和次要原因组合发生的,其主要的事故故障包括:其一,动力定位的操作员进行了错误的操作,错误的输入了目标位置数据;其二,动力定位系统的控制系统出现技术故障;其三,传感器系统即位置参考系统出现故障,进而导致测量的位置与实际的位置出现差异;其四,推动器系统出现技术故障,导致推进器向不正确的方向输出推力或者输出了不正确的推力。
产生动力偏移事故的次要原因主要包括:不完善的操作规程、不正确的技术操作测试以及维护措施的缺失、调试工作或者质保工作不到位等。
2 工程船舶动力定位系统的风险控制措施
海上工程作业平台在日常的工作作业过程中,会将其正常的工作区域设置为绿色区域,而将其一定的偏移区域设置为黄色警戒区域,而当位移偏差较大的区域设置为红色警戒区域,如果在作业平台超越黄色警戒区域时,作业平台则要停止工作作业,与此同时需要利用司钻准备采取应急的切断处置,而当作业平台超越红色警戒线区域时,则应当及时采取应急切断措施,并将立管和防喷器启动,将海下的井口及时关闭。
如果在应急措施中出现失误,则会导致立管或者防喷器设备的损坏,同时也给海上作业平台造成巨大的经济损失,甚至坑内导致海底出现井喷事件,进而造成严重的海洋生态环境污染。
海上的辅管船舶进行辅管作业时,在进行正常的工作作业时,由于极易受到外部环境的变化影响,为实现其能够保持在预期的航向,其动力定位系统需要不断的对外部环境中的风向、洋流方向等因素进行及时的应对反应,进而保证其工作作业能够有序进行。
辅管船舶在发现船舶位置出现巨大的位移之后,且无法及时有效的调整应当及时采用弃管作业,如果弃管作业失败,则可能会造成辅管作业设备的损坏,或者给施工作业人员造成巨大的安全隐患。
但是由于在实际的工作中,弃管作业需要提前进行数小时的准备,才能够保证其工作的有效性,因而辅管船的动力定位系统是其安全工作的重要保证。
2.1 针对不同的失效原因采取有效的风险控制措施
为保证动力定位系统在工程船舶作业中的有效性和稳定性,应当针对不同的失效原因,进而采取针对性的控制管理措施:其一,采用多重的设计方案,以提升動力定位系统应对突发故障的能力,避免工程船舶出现全船断电或者部分作业面断电的可能性,进而保证船舶系统运行的应用性能;其二,在其系统设计中,采用多种形式和类型的传感器系统,使得动力定位系统能够通过多种途径来获取位置参考信息;其三,在工程船舶的关键部件、设备,需要采用应用功能具有品质保证的产品,同时在设备应用的过程中及时对设备进行管理维护和记录,对其
应用状态进行实时监控,并准备相应的备件作为后备应用,利用完善的设备管理流程来保证设备运行的稳定性;其四,对于多变的海洋工作环境和天气情况进行实时监测,并对不良的天气条件积极采取应对措施。
2.2 加强动力定位系统的操作控制管理
在工程船舶作业平台发生位移之后,需要有动力定位系统的操作员及时的采取相应的控制措施,操作员的操作动作能够对船舶位移进行及时的干预,能够避免更严重的位移现象以及安全事故的发生,可以采用以下措施进行操作控制管理:其一,对操作员的控制室进行优化设计,保证其操作流程能够保持人体的工学操作原理,操作台以及操作信息显示系统的设置要符合操作员的工作习惯;其二,对动力定位系统的报警系统进行优化,包括其信号接收、理解以及处理系统,实现及时的位移报警机制;其三,优化操作员的操作作业流程,使其能够及时意识到位移偏差的存在,并采取積极的应对处理措施,尽量在最短的时间内使船舶归位,在定位系统失效的情况下,能够采取正确的应急措施;其四,在日常的工作中,需要定期对操作员进行操作培训和操作演练,使其能够在模拟状态中,对相关的位移事件采用娴熟的处理措施。
3 结束语
动力定位系统是工程船舶在海上作业工作中的重要依靠,其系统失效会给作业平台造成巨大的安全风险,动力定位系统失效导致动力偏移或者被动漂移事件的发生,在利用动力定位系统的作业过程中,需要采用多样性的针对措施来保证系统运行的稳定性,同时增强相关操作人员的操作技术,加强对其的操作培训和模拟演练,使操作人员能够娴熟的进行突发事件的处理。
海洋资源需要不断的勘探和开发,进而利用海洋资源为人类的发展建设服务,相关工作需要加强对于动力定位系统应用的重要性认识,通过有效的技术应用保证海洋勘探和开采工作的安全进行。
参考文献:
[1]李文华,杜佳璐,张银东,等.船舶动力定位系统数学模型参数辨识方法研究[J].船舶,2012,23(3):55-59.
[2]谭芳,宋亚男,徐荣华,等.频域和时域船舶动力定位参数辨识算法比较[J].计算机工程与设计,2013,34(8):2855-2861.
[3]吉庆昌,李爱宁,孙楠楠,等.自抗扰控制方法在水面船舶动力定位控制中的应用[J].舰船科学技术,2016(14):10-12.
[4]杜佳璐,杨杨,胡鑫,等.基于动态面控制的船舶动力定位控制律设计[J].交通运输工程学报,2014(5):36-42.
[5]黄海博,王磊.基于能力曲线的某风电安装船动力定位系统失效分析[J].船舶工程,2012,34(3):89-92.
[6]孫好好,肖健梅,王锡淮.基于滑模控制算法的船舶动力定位系统控制仿真研究[J].船电技术,2015,35(8):29-31.。