陳觀富

摘 要：海工平臺(tái)作業(yè)人員長(zhǎng)期生活工作于平臺(tái)上，同時(shí)作業(yè)人員和居住區(qū)艙室較多，周圍又可能存在油氣環(huán)境，因此對(duì)空調(diào)冷藏系統(tǒng)有著特殊的要求。本文對(duì)R550D自升式鉆井平臺(tái)空調(diào)冷藏系統(tǒng)的布置、設(shè)備、服務(wù)區(qū)域等進(jìn)行了分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：R550D；自升式鉆井平臺(tái)； 空調(diào)冷藏系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TE22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

AC and Provision Cooling System for R550D Jack-up Drilling Platform

CHEN Guanfu

（CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co.， Ltd . Guangzhou 510715）

Abstract： The layout of the AC and provision cooling system of jack-up drilling platform is difficult because of the large quantity of crew and cabins and the probable oil and gas nearby the cabins. This paper analyzes and summarizes the layout， special equipment and service space of the AC and provision cooling system of R550D jack-up drilling platform.

Key words： R550D；Jack-up drilling platform；AC and provision cooling system

1 引言

R550D自升式鉆井平臺(tái)（圖1）由中船黃埔文沖船舶有限公司承建，是中船集團(tuán)首次在華南地區(qū)建造的鉆井平臺(tái)，工作水深400 ft，是適合于惡劣海況的高端自升式鉆井平臺(tái)。該平臺(tái)上的諸多設(shè)備和系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)甚至全球都是首例，在此僅對(duì)空調(diào)及冷藏設(shè)備及系統(tǒng)予以闡述。

2 空調(diào)系統(tǒng)分析

2.1 技術(shù)規(guī)格

該平臺(tái)由美國(guó)著名海工設(shè)計(jì)公司ZENTECH設(shè)計(jì)，入級(jí)ABS船級(jí)社。計(jì)劃工作海域位于墨西哥、中南美洲及亞太地區(qū)，因此夏季設(shè)計(jì)環(huán)境溫度高達(dá)40.5 °C，室內(nèi)溫度要求低至21.1 °C，共有5層三角形生活樓，可供150人居住、生活和娛樂(lè)，這些都對(duì)空調(diào)系統(tǒng)提出了較高的要求。

2.2 主空調(diào)布置

該平臺(tái)居住、生活和娛樂(lè)區(qū)的空調(diào)供風(fēng)由8臺(tái)一體式海水冷卻的中央空調(diào)提供，除了室內(nèi)外環(huán)境溫差大及三角形的生活樓這些特殊狀況外，空調(diào)機(jī)室的面積極小，而且形狀不規(guī)則（圖2），這么小的空調(diào)機(jī)室面積在我司船舶建造史上幾乎是沒(méi)有遇到過(guò)的，在和設(shè)計(jì)公司及船東溝通加大空調(diào)機(jī)室面積無(wú)果的情況下，我司技術(shù)人員和設(shè)備供應(yīng)商多次溝通后，決定采取不同于以往整體考慮空調(diào)機(jī)和空調(diào)箱尺寸的方法，分別從壓縮機(jī)組、空調(diào)箱混合段、制冷段、加熱段、加濕段、供風(fēng)段等諸多分段一個(gè)一個(gè)來(lái)考慮，優(yōu)化組合，并且從空調(diào)機(jī)室層高3.35 m的特點(diǎn)著手，縮減一體式空調(diào)機(jī)的寬度和長(zhǎng)度，增加一體式空調(diào)機(jī)的高度，最終在滿足制冷加熱加濕等要求的前提下確定了上述8臺(tái)空調(diào)機(jī)組的外形尺寸，同時(shí)也基本保證了維修空間的需求。

2.3 機(jī)械區(qū)域空調(diào)

除了生活區(qū)域的空調(diào)之外，機(jī)械區(qū)域的空調(diào)對(duì)于船廠設(shè)計(jì)及施工來(lái)說(shuō)同樣是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，尤其對(duì)于配電板間的空調(diào)，相比較于普通商船及其它海工船舶，該平臺(tái)配電板間的電氣設(shè)備數(shù)量多、種類雜，配電板間設(shè)備發(fā)熱量大，導(dǎo)致最終計(jì)算的配電板間空調(diào)制冷量遠(yuǎn)大于預(yù)估值，甚至ZENTECH設(shè)計(jì)公司最初給出的柜式空調(diào)也無(wú)法滿足實(shí)際需求，最終不得不改為中央空調(diào)。同時(shí)船東又要求必須有1套配電板間的中央空調(diào)作為備用。這樣，一個(gè)重大的難題又?jǐn)[在了船廠技術(shù)人員面前：如何布置這2套遠(yuǎn)超預(yù)期的中央空調(diào)？經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化機(jī)械處所其它設(shè)備的布置，最后終于找到一個(gè)最優(yōu)化的方案，將這2臺(tái)中央空調(diào)布置于機(jī)械處所。

2.4 鉆井設(shè)備區(qū)域空調(diào)

該項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)的另外一個(gè)難點(diǎn)在于司鉆房和儀表房的獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)。作為鉆井設(shè)備最重要的控制室，儀表房全年室內(nèi)溫度控制在+20 ℃～+27 ℃，司鉆房全年室內(nèi)溫度控制在+20 ℃～+25 ℃，司鉆房和儀表房全年室內(nèi)相對(duì)濕度控制在50%。司鉆房在所有開口關(guān)閉時(shí)能保證50 Pa正壓，并且在開口開時(shí)有0.305 m/s的最小出口風(fēng)速，房間里安裝一個(gè)低壓報(bào)警，而且司鉆房的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)具有兩種運(yùn)行模式：第一種回風(fēng)和120 m?/h風(fēng)量的新風(fēng)混合后供風(fēng)（溫度需要保證）；第二種100%全新風(fēng)，帶電動(dòng)關(guān)閉風(fēng)閥（溫度不需要保證）。上述兩種模式可以自動(dòng)切換。

2.5 高要求的技術(shù)文檔資料

眾所周知，海工項(xiàng)目尤其是入級(jí)ABS船級(jí)社的石油平臺(tái)項(xiàng)目，規(guī)范化的文檔資料是必不可少的，再加上該項(xiàng)目的船東都是在其它國(guó)家有著多年建造經(jīng)驗(yàn)的海工專家，按照船東及規(guī)范要求的技術(shù)文檔不僅標(biāo)準(zhǔn)化程度極高，而且種類繁多，技術(shù)參數(shù)的要求也極高，甚至有些是之前所未聞的。為此船廠各部門相關(guān)人員協(xié)同供應(yīng)商，通過(guò)查規(guī)范、找依據(jù)、勤溝通等各項(xiàng)措施，最終提供了滿足要求的整套文檔資料。

3 伙食冷藏系統(tǒng)

3.1 冷卻方式

該項(xiàng)目的伙食冷藏系統(tǒng)（圖3）具有不同于其它項(xiàng)目的顯著特點(diǎn)，在環(huán)境溫度高達(dá)40.5 ℃的情況下，冷凝器的冷卻方式為風(fēng)冷，并且壓縮機(jī)組放置于室外。

3.2 布置方式

伙食冷藏壓縮機(jī)組放置于室外，是十分罕見的一種布置方式，除了要求設(shè)備及部件的防護(hù)等級(jí)滿足室外的要求外，為了更好的保證常年處于惡劣環(huán)境下設(shè)備的使用壽命，還需要在設(shè)備外面另外加一個(gè)不銹鋼罩子，同時(shí)將該不銹鋼罩子作防腐噴涂。在設(shè)備到廠后，其外型完全與我們常見的普通伙食冷藏設(shè)備外形不同（圖4），當(dāng)看到此設(shè)備的外形后，我們對(duì)它能在油氣區(qū)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行有了充分的信心。

3.3 室外布置存在問(wèn)題及解決方法

由于外界空氣溫度隨時(shí)都在變化，不同于船上的中央冷卻水系統(tǒng)提供的水溫是恒定的，而為了滿足相對(duì)固定的冷凝量，那么冷卻風(fēng)量就要根據(jù)環(huán)境溫度的變化隨時(shí)變化，這就要求風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)，雖然伙食冷藏系統(tǒng)的控制柜內(nèi)有變頻器，但由于變頻器需要散熱，故要有和外界空氣聯(lián)通的格柵，這樣IP等級(jí)就沒(méi)辦法達(dá)到室外的要求。為了既滿足技術(shù)需求，又滿足控制柜的布置，最終將控制柜布置在廚房旁邊，同時(shí)在機(jī)組位置加裝了壓縮機(jī)及風(fēng)機(jī)的急停按鈕，這樣既方便了船上人員的操作又保證了機(jī)組的正常運(yùn)行和維修需求。

4 結(jié)論

空調(diào)及伙食冷藏系統(tǒng)在普通商船及小型海工項(xiàng)目上是一個(gè)傳統(tǒng)的設(shè)備，但是在R550D及其它一些比較大型的海工項(xiàng)目上就會(huì)成為一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)和設(shè)備。經(jīng)過(guò)R550D項(xiàng)目，使我們對(duì)于空調(diào)伙食冷藏系統(tǒng)有了一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)和了解，對(duì)今后大型海工產(chǎn)品上大型設(shè)備的布置具有重要的借鑒意義，既然我們能把服務(wù)于整個(gè)平臺(tái)各個(gè)區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)布置得很完美，那么對(duì)于其它設(shè)備我們同樣能夠做的很完美。endprint