【摘 要】 作為海洋工程鉆井平臺重要的管路系統(tǒng)，壓載系統(tǒng)對于保持平臺在極端惡劣條件下的穩(wěn)定性具有重要意義。為了提高平臺的自動化管理水平和人性化管理程度，遙控閥門因其保證管理系統(tǒng)平穩(wěn)運行和降低員工工作強度和誤操作率等優(yōu)勢，受到了造船業(yè)和海洋工程各個管路系統(tǒng)的廣泛認可。本文依據(jù)國內(nèi)外海上自升式鉆井平臺項目的經(jīng)驗教訓，結(jié)合平臺總體性能的規(guī)范要求，對壓載系統(tǒng)的遙控閥門不同的驅(qū)動方式進行對比分析，得出最佳驅(qū)動方式。

【關鍵詞】 自升式鉆井平臺 遙控閥門 驅(qū)動方式

引言

通常情況下，壓載系統(tǒng)中的管子會隨著自升式鉆井平臺壓載艙被安裝在雙層底以下和主甲板邊艙位置。由于閥門數(shù)量較多以及位于壓載艙不便操作（壓載艙無照明設施且有水）等問題，船員經(jīng)常進入壓載艙開啟和關閉相應閥門不僅工作難度和工作強度很大，而且工作的危險性對船員的安全來說是很大的威脅。因此，遙控閥門的運用對于海洋工程自升式鉆井平臺壓載系統(tǒng)具有很大意義。依據(jù)驅(qū)動方式的不同，遙控閥門分為電力驅(qū)動遙控閥、氣動驅(qū)動遙控閥、液壓驅(qū)動遙控閥和電液驅(qū)動遙控閥四種，下面依據(jù)此分類方式進行對比研究。

1壓載系統(tǒng)遙控閥門驅(qū)動方式對比

1.1電力驅(qū)動遙控閥門

電動驅(qū)動遙控閥通過控制臺上的控制按鈕，利用交流電或者直流電來使電機運轉(zhuǎn)，閥門的開啟和關閉通過電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及減速裝置實現(xiàn)[1]。電動驅(qū)動遙控閥門有如下優(yōu)點：（1）電力驅(qū)動，快速實現(xiàn)閥門開啟或關閉；（2）電力驅(qū)動動能來源廣泛；（3）電纜施工、保養(yǎng)簡單。此外，電動驅(qū)動遙控閥門也存在以下缺陷：（1）防爆式電動遙控閥門與浸沒式電動遙控閥門售價高昂；（2）機械性能低，受閥門管徑大小影響較大；（3）電纜受環(huán)境影響大，在船舶潮濕、有鹽霧的工作環(huán)境下，電纜使用壽命短、事故發(fā)生幾率大幅上升。

1.2氣動驅(qū)動遙控閥門

氣動驅(qū)動遙控閥門是通過控制臺上的控制按鈕調(diào)控相應的門閥管道電磁閥開啟或關閉，其動力來源來自于氣壓驅(qū)動器壓縮空氣壓力[2]。氣動驅(qū)動遙控閥門有如下優(yōu)點：（1）動力來源空氣來源廣泛、容易獲取，具有較強的經(jīng)濟性和適用性；（2）配套設施簡單，可實現(xiàn)對閥門開啟和關閉的快速響應，且速度快慢可控；（3）動力來源清潔無污染，可直接排放；（4）壽命長，驅(qū)動頭故障率低。與此同時，氣動驅(qū)動遙控閥門也有缺點如下：（1）氣源控制管路分布較為分散，管路接口多，易發(fā)生泄漏事故；（2）壓縮空氣為驅(qū)動動力，易發(fā)生延遲，閥門開啟或關閉的控制速率穩(wěn)定性差，后期保養(yǎng)難度較大；（3）機械效率低，大管徑和高壓系統(tǒng)適用性差；（4）驅(qū)動頭空間利用率低。

1.3液壓驅(qū)動遙控閥門

液動驅(qū)動遙控閥門是通過控制臺上的控制按鈕調(diào)控相應的門閥管道電磁閥開啟或關閉，其動力來源來自于液壓驅(qū)動器壓縮液體壓力[3]。液壓驅(qū)動器屬于高壓驅(qū)動系統(tǒng)，主要是因為其液壓油的壓力值通常處于較高水平。這種工作狀態(tài)對儀器具有較高要求，從電磁閥箱到每個遙控閥上的液壓驅(qū)動器，每條管線均要求使用高精度不銹鋼盤管，保證了管路的長距離暢通，排除了管道接口引發(fā)的液壓管線泄露事故，從而大大提高遙控閥操作的穩(wěn)定性。同時，液動驅(qū)動遙控閥門管路的布置較為簡單，可以鋪設在平臺的任何場所中，管理系統(tǒng)的可靠性更高。此外，液動驅(qū)動遙控閥也有以下缺點：由于管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復雜，設備眾多且對儀器要求高，因此后期保養(yǎng)、修理任務較為繁重；同時，由于對工作壓力條件的限制，一旦液壓管中液壓油中混有空氣等雜質(zhì)，液壓驅(qū)動器無放氣設備，易影響遙控閥門的穩(wěn)定性和適用性；作為小功率電氣裝備，電磁閥可能會出現(xiàn)不受控制等故障，從而不利于對閥門開啟或關閉的控制。

1.4電液驅(qū)動遙控閥門

電液驅(qū)動遙控閥同樣是以液體壓力作為運行動力，通過調(diào)控控制柜來決定電液式驅(qū)動電機的運作方向，這種來自液壓泵正向或反向的液壓動力控制油路的開閉，從而控制閥門的開啟或關閉[4]。電液驅(qū)動遙控閥門有如下優(yōu)點：（1）各個遙控閥門彼此獨立性強，操作、檢修、保養(yǎng)不影響其他閥門正常運轉(zhuǎn)；（2）電纜替代了不銹鋼管路用來連接多個設備，易于后期保養(yǎng)、維護；（3）電腦控制系統(tǒng)運行，調(diào)整閥門開啟關閉比例，更加先進。此外，電液驅(qū)動遙控閥門也存在一定不足：（1）環(huán)境要求高，閥門安裝在干燥環(huán)境中，潮濕的環(huán)境需配氣動式或液動式閥門；（2）電纜連接電腦、動力液壓頭等部件，建設成本昂貴。

2結(jié)論

通過對海洋工程自升式鉆井平臺電力驅(qū)動、氣動驅(qū)動、液壓驅(qū)動和電液驅(qū)動四種遙控閥門驅(qū)動方式進行優(yōu)缺點對比分析可以得出，電力驅(qū)動遙控閥門和氣動驅(qū)動遙控閥門由于其動力供給有限，在管徑尺寸較小的系統(tǒng)或者閥門數(shù)量相對較少的系統(tǒng)中應用較為常見，因此自升式鉆井平臺系統(tǒng)較少使用電力驅(qū)動遙控閥門和氣動驅(qū)動遙控閥門。而電液驅(qū)動方式的遙控閥門價格較為昂貴，自升式鉆井平臺全船大約180個遙控閥門，數(shù)量多，成本高昂，此外壓載系統(tǒng)中的遙控閥門通常是位于壓載艙內(nèi)部，屬于浸沒式閥門，不符合電液驅(qū)動閥門對干燥環(huán)境的要求，因此電液驅(qū)動遙控閥門不適用于自升式鉆井平臺。綜上所述，液壓驅(qū)動是自升式鉆井平臺當前最佳選擇。

【參考文獻】

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[4] 林銳，劉輝，張軒.船舶閥門遙控系統(tǒng)的研究與分析[J].流體傳動與控制，2007，（06）：15-16.

作者簡介：王傳杰（1978—），男，山東煙臺人，龍口中集來福士海洋工程有限公司外包管理中心，主要從事海洋工程鉆井平臺等方向研究。