張磊 宮小康 鄧國輝

摘 ? ?要：在風電安裝平臺液壓插銷式升降系統(tǒng)訂貨時，將系統(tǒng)拆分成：結構、機械、管路系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。船廠選擇部分系統(tǒng)進行自己生產(chǎn)，其它部分外包訂貨。本文對拆分訂貨與傳統(tǒng)的整體訂貨對比，進行可行性和風險分析，并對比成本預算，給船廠在液壓插銷式升降系統(tǒng)訂貨中一個參考。

關鍵詞：液壓插銷式升降系統(tǒng);分包組成;成本預算;風險分析

中圖分類號：U664.69?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： When ordering the hydraulic lifting system for the wind power installation platform， the hydraulic jack lifting system is divided into the structure， machinery， pipeline system and electrical control system， the large shipyard with certain design and production capacity chooses the part to produce itself and the part for outsourcing ordering. This split order is compared with the overall order of the traditional hydraulic bolt lifting system， and the feasibility analysis and risk analysis are given， and the approximate cost budget is compared to give the shipyard a reference plan for ordering the hydraulic bolt lifting system.

Key words： Hydraulic bolt lifting system; Subcontracting cos; Budget; ?Risk analysis

1 ? ?前言

自升式平臺的升降系統(tǒng)大致分為兩大類：齒輪齒條電動升降和液壓插銷升降。由于齒輪齒條式升降速度快、操作簡單、易對井位，多為桁架式自升式鉆井平臺所采用;而作為風電安裝平臺，升降次數(shù)要遠大于自升式鉆井平臺，所以采用液壓升降機構使用壽命更長，工作更為可靠，國內(nèi)營運的風電安裝平臺基本上都采用了液壓插銷式升降系統(tǒng)。

船廠在升降系統(tǒng)訂貨時，一般都是直接總包給廠家制作，提高了制作和運輸成本，這對有一定設計和制作能力的大型船廠在成本控制方面十分不利。

2 ? ?液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包方案

2.1 ? 液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包組成

液壓插銷式升降系統(tǒng)，一般分包為：結構及舾裝件;液壓系統(tǒng)及相關設備;電氣控制系統(tǒng)及相關設備;其它功能性小系統(tǒng)及附件;取證和送審工作。

（1）結構及舾裝件

結構及舾裝件一般有：升降機構固樁室、固裝室內(nèi)的平臺和欄桿、上環(huán)梁和下環(huán)梁、插銷、油缸耳板、耐磨板等。主要的組成是上下環(huán)梁和固樁室（見圖1）。

（2）液壓系統(tǒng)及相關設備

液壓系統(tǒng)及相關設備一般有：液壓泵站、拉升油缸、液壓管系及管附件、插銷油缸等。主要的組成是液壓泵站和拉升油缸（見圖2）。

其中，液壓泵站還可以細分為液壓泵、液壓電機、油箱、控制閥塊、冷卻泵、冷卻電機、板式冷卻器、回油過濾器、蓄能器等。

（3）電氣控制系統(tǒng)及相關設備

電氣控制系統(tǒng)及相關設備一般有：集中控制臺、機旁控制箱、CCTV系統(tǒng)、各種電纜和傳感器。主要的組成是集中控制臺。

（4）其它功能性小系統(tǒng)及附件

其它功能性小系統(tǒng)及附件一般有：潤滑系統(tǒng)、固樁系統(tǒng)、真空脫水系統(tǒng)等。

其中，固樁系統(tǒng)可以根據(jù)實際使用方的成本需求改為固裝塊;真空脫水系統(tǒng)可以根據(jù)成本需求來選擇是否配置。

（5）取證和送審工作

取證工作主要是產(chǎn)品檢驗處的單項設備取證工作和審圖中心的圖紙退審工作。

其中，產(chǎn)品檢驗處的單項設備取證是按CCS《海上移動平臺入級規(guī)范》。

為了設備取證的需要，其中部分設備圖紙會轉CCS海工審圖中心進行圖紙認可。

2.2 ?液壓插銷式升降系統(tǒng)中船廠能完成的部分

根據(jù)現(xiàn)有大型國內(nèi)船廠的設計與制作能力，下面工作可以考慮自己完成：

（1）設計部分

固裝室結構形式設計、上下環(huán)梁的結構設計、液壓泵站的集成與布置設計、固裝室內(nèi)平臺欄桿設計與布置、油缸連接耳板及加強設計、潤滑系統(tǒng)布置及原理圖、固樁系統(tǒng)布置及原理圖、真空脫水系統(tǒng)布置及原理圖、CCTV系統(tǒng)布置及原理圖。

（2）設備購買和制作部分

上下環(huán)梁的制作、固裝室結構及固裝室內(nèi)鐵舾件制作、油缸連接耳板及加強制作、液壓泵站的集成制作、潤滑系統(tǒng)安裝與管路布置、固樁系統(tǒng)安裝與管路布置、真空脫水系統(tǒng)安裝與管路布置、CCTV系統(tǒng)安裝與電纜布置、液壓泵站中油箱和公共底座的制作。

（3）試驗與取證工作

全船升降試驗、升降的潛在失效模式及后果分析、自己制作部分的設備取證、自己設計部分的圖紙送審工作及最后的整體取證。

（4）船廠不適宜的分包設計和設備購買工作

升降系統(tǒng)是平臺的主要設備，設備廠家在此設備上有許多自己的核心技術，而且有些設備生產(chǎn)廠家經(jīng)驗豐富，完成設計的時間短，而且能更好的符合平臺需要的性能參數(shù)。

在設計方面主要是：液壓管系原理圖設計、電氣控制系統(tǒng)圖設計;在設備提供方面主要是：高、低位環(huán)梁升降油缸、銷軸油缸、CCC（中央操作臺升降部分）、MCC控制柜（油泵控制，包括開關、接觸器等相關元件）、LCC（本地操作站）、PLC、觸摸屏。

2.3 ?液壓插銷式升降系統(tǒng)拆分打包過程中對船廠技術提升的幫助

（1）船廠可以從固裝室和上下環(huán)梁的有限元分析中熟悉固裝室結構形式，對結構進行優(yōu)化（見圖3固裝室有限元模型）。

（2）液壓泵站的集成與布置設計中，船廠可以從中優(yōu)化液壓泵、液壓電機、油箱、控制閥塊的集成體積，使液壓泵站的整體體積變小，便于液壓泵間的設備布置和維護，還可以將液壓油箱單獨做為結構油柜。這些對船廠以后液壓控制類設備集中設計有參考作用，

（3）固裝室內(nèi)平臺欄桿設計與布置中，船廠可以從中優(yōu)化平臺布置，優(yōu)化檢驗通道空間，對船廠以后機械艙室布置設計有參考作用。

（4）潤滑系統(tǒng)布置及原理圖、固樁系統(tǒng)布置及原理圖、真空脫水系統(tǒng)布置及原理圖設計中、CCTV系統(tǒng)布置及原理圖，使船廠對升降系統(tǒng)小的功能性系統(tǒng)更加了解。

3 ? ?液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包風險分析

（1）固裝室和上下環(huán)梁結構計算風險

因為現(xiàn)在設計的風電安裝平臺使用大型繞樁吊較多，在固裝室和上下環(huán)梁結構有限元分析中，要考慮增加起重機筒體經(jīng)圓轉方過渡之后與方型升降機構室頂部相接，升降機構室及加強結構除了要承受上下導向所傳遞的載荷之外還需要承受主起重機所傳遞的起重機載荷。這樣的受力載荷分析復雜，容易出錯。

（2）液壓泵站集成風險

船廠一般對液壓泵站上的設備不熟悉，維修空間要求不了解。而且對設備功能了解少，容易造成后期發(fā)現(xiàn)液壓泵站上設備無維修空間、設備散熱量大于預估等問題。

（3）送審取證風險

船廠方與產(chǎn)品檢驗處接觸較少，對設備取證流程不熟悉，容易遺漏需要送審的項目或圖紙，對后期整體取證有影響。

（4）后期調(diào)試和FMEA試驗風險

FMEA試驗中有一些特殊計算和分析，船廠方需要進一步了解。全程升降式，需要對設備操作熟悉的人員進行指揮，船廠在設備操作上需要進一步培訓。

4 ? ?液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包成本預算

分包后可以減少預算的主要組成部分有：

（1）船廠對結構與鐵舾件的制作，減少了制作成本，減少了運輸費用;

（2）船廠對液壓泵站上設備的采購與集成，減少了設備采購成本與設備運輸費用，而且液壓泵站上的油箱和底座可以由船廠方自己制作，更加減少制作成本;

（3）船廠對潤滑系統(tǒng)、固樁系統(tǒng)等小系統(tǒng)的采購與集成，減少了設備采購成本與設備運輸費用，而且可以自己進行設計減少了設計費用;

（4）船廠自己進行設備取證和送審工作，減少了中間環(huán)節(jié)的費用;

（5）船廠自己進行升降試驗、失效試驗，可以減少外聘人員費用。

通過與設備廠家溝通，某型5 000 t額定升降能力的升降系統(tǒng)成本對比如下（表3）：

5 ? ?結束語

在船舶市場比較低谷的時期中，各大型船廠都在成本控制上面進行各種嘗試，本文是依托了在建的系列風電平臺進行分析，給出一種可以控制升降系統(tǒng)設備采購費用的方法給各大型船廠進行借簽。并且給出了可能出現(xiàn)的風險點，希望在成本和風險上找到平衡。

參考文獻

[1] CCS海上風機作業(yè)平臺指南[S]. 人民交通出版社，2012.

[2] CCS鋼質(zhì)海船入級規(guī)范[S]. 人民交通出版社， 2015.

[3] 上海振華重工液壓插銷升降系統(tǒng)資料. 2011.

[4] 廣州精銦海工液壓插銷升降系統(tǒng)資料. 2015.

[5] 江蘇潤邦重工液壓插銷升降系統(tǒng)資料. 2016.