试论我国石油钻机司钻控制人性化设计

在对国内外石油钻机司钻控制房设计调查的基础上,指出我国石油钻机司钻控制系统存在的问题,将工业设计中"以人为本"的设计理念引入石油矿场设备设计中。提出具体的人性化设计方法,即对用户进行充分的设计调查以寻找用户对司钻操作的认知,建立中国数字人体模型作为满足人生理需要的设计依据,根据人机工程学理论并考虑人的心理认知,通过计算机辅助人机设计确定人性化操作空间,为建立国产石油钻机司钻控制房设计规范奠定了基础。     

基于CATIA V5的钻机司钻控制房人机分析

在对ZJ70D石油钻机的司钻控制房进行设计调查的基础上,运用CATIA V5的人机分析模块,根据产品性能并按照有关国家标准,建立了司钻控制房模型和中国成年人数字人体模型。运用男性第10百分位数字人体模型对ZJ70D钻机司钻控制房内的作业空间进行人机分析,从上肢空间伸展范围、姿态评估和RULA等几个方面进行评价,发现该型号钻机司钻控制房设计存在的问题,并对司钻控制房的设计提出了一些建议。     

海洋钻井集中控制司钻房的设计与试验

海洋钻井集中控制司钻房集电、气、液及仪表控制于一体,是海洋石油钻机的控制中枢,其性能的好坏直接关系到整座平台钻机的生产效率。鉴于此,通过开展对海洋司钻房总体结构方案研究,设计了正压通风系统、集成控制系统和显示系统。根据设备生产的工艺流程,开发了人机界面的应用软件,实现了集中控制钻井作业和管具移运作业控制功能;优化了司钻控制房内部结构和布局,降低了司钻操作劳动强度,提高了生产效率。试验验证结果表明:该司钻房设计合理、安全可靠、运行平稳,具有明显的创新性和实用性,满足海洋移动平台设计要求。该司钻房实现了在工作环境、生产效率和安全性3方面的重大改进,特别适用于控制集中和自动化程度要求高的钻井平台上作业,并具有较大的适用范围。     

石油钻机司钻的H点研究

司钻控制房作为石油钻机的核心控制单元,其设计的好坏直接影响到司钻操作方式,从而影响整台钻机的生产效率和安全问题。针对国内司钻操作控制界面没有规范和行业标准,结合汽车界面规范SAE,提出石油钻机司钻H点的概念和相应的计算方法。H点的建立提供了人在舒适操作时尺寸定位的基准点,以此可以推出人的眼椭圆位置,确定人观察范围和手臂运动的最大伸及范围,对司钻控制房人性化设计具有重要的意义。最后通过计算机仿真证明计算结果与仿真结果吻合。     

石油钻机司钻工作空间设计

在对国产石油钻机司钻控制房调查的基础上，本着“以人为本”的设计理念，结合人机工程学理论，对司钻控制系统中的显示、操纵装置进行了分析，并给出了便于人操作的合理空间尺寸。     

海洋平台钻机集成监控系统可靠性冗余设计

针对海洋平台钻机司钻房内的控制系统结构庞大、控制方式繁杂、操控不便等问题,提出一种3网4层监控系统的网络架构.针对海洋平台钻机的高可靠性、高可用性和高安全性的要求,提出一种基于西门子S7-400H的动态容错冗余监控系统设计方案.对海洋平台钻机监控系统的各网络层进行冗余设计.基于信息通道结构建立海洋平台钻机监控系统的信息...     

2250kN海洋钻修机模块设计

为配套海上采油平台而设计了2 250 k N海洋钻修机模块。2 250 k N海洋钻修机模块在设计上充分满足平台布局要求紧凑性和模块化的要求,采用联合驱动的传动系统设计也满足用户对钻机模块经济性的要求。井架结构设计打破常规,采用从基段两侧进钻杆的方案及自升式结构,可满足钻机在不同区位作业的便捷性要求。绞车采用交流变频联合驱动的传动形式,底座采用大模块化的结构形式,从而满足CEPI和CEPJ固定式采油平台钻机作业区域小和移动跨距大的需求。该钻机设计中采用的一些新方法可降低固定式平台钻修机模块的建造成本,亦可缩短建造周期。     

石油钻机司钻控制房的设计

司钻控制房是石油钻机的控制中枢,其性能的优劣直接关系到整台钻机的生产效率、维护保养性能、工人劳动强度和生产安全等。为此,探讨了新一代机电气液一体化石油钻机司钻控制房的设计问题,分析了房体系统、控制系统和显示系统。对司钻控制房的未来发展趋势进行了展望:人机界面控制是司钻控制房未来的必然发展趋势。届时全部钻井参数显示、全部设备控制都通过几个触摸屏来实现;人机界面控制可最大程度地优化司钻控制房内部结构和布局,显著降低司钻劳动强度,并提高工作效率;人机界面控制也是实现司钻控制房智能化、小型化的重要保证。     

新型司钻房支架的研制与应用

分析了旋升式和2节伸缩式司钻房支架的不足。设计了新型的司钻房支架,立柱采用3节伸缩结构,并将支架台体与立柱分解为2个模块。降低了运输高度,实现司钻房与支架一体运输。减少拆卸、安装和运输费用,满足了国内外用户对钻机运输集成化的要求。     

绞车转盘链条箱翻转结构的设计与改进

近几年来,钻机各部件设计呈模块型式,这样有利于钻机整体的拆装.而钻台平面的空旷为司钻操作提供了更大的方便,转盘链条箱正是为满足这两方面的要求而出现的,从而实现了钻机整体设计的要求.     

崖13—1气田海南气体处理厂主体工程的设计管理

本文通过对崖13—1气田海南气体处理厂主体工程的设计管理工作的叙述,总结了一些管理方法,供从事设计管理工作的人员参考。     

三牙轮钻头计算机辅助设计系统的研究

针对三牙轮钻头设计各阶段的特点并兼顾与CAPP／CAM集成，采取专家系统、传统CAD、基于特征的参数化设计等三种方法开发了三牙轮钻头计算机辅助设计系统。为解决三牙轮钻头的手工啮合设计效率和精度低的问题，开发了计算机辅助啮合设计程序。根据钻头牙轮的设计特点，并考虑CIMS环境的要求，提出了基于特征拼装和特征单元化相结合的参数化设计方法，用于三牙轮钻头设计非常有效。该系统作为CIMS的子项，通过技术文档管理系统实现信息集成，为CAD／CAPP／CAM的集成奠定了基础。     

改进PDC钻头性能的设计方法

在概述了现有PDC钻头的设计和制造情况的基础上, 从机械设计和水力设计 2个方面提出了优化设计PDC钻头和提高PDC钻头性能的方法, 并介绍了新型PDC钻头机械和水力结构设计的特点。实践证明, 利用数字化方法改进PDC钻头的设计比传统的试验方法具有设计周期短、成本低和准确度高的特点, 是一种可取的设计方法。     

浅谈“基础工程设计”与“初步设计”的几个差异

简要概述了基础工程设计的基本要求,以及与传统初步设计的主要差别.     

改进配管设计的探讨

配管设计的优劣,直接关系到装置的投产运行。本文就几个配管设计方面的实例,探讨了改进配管设计的思路。     

标准设计在渤西终端施工图设计中的应用

在设计、施工中应用标准设计,能够提高设计质量和效率,在加快工程进度、降低造价、保证安全等方面有着明显的经济效益和社会效益。本文论述了在渤西油田陆上终端工程施工图设计中应用标准设计的一些做法和体会。     

工艺安全设计——石化工程本质安全设计的核心

本文论述了工艺安全设计在石化工程本质安全设计中的地位和作用,说明了工艺安全设计的重要性以及工艺安全设计中应考虑的主要因素。     

改进项目消防设计管理 提高消防设计水平

目前,国内工程建设项目中的消防安全设计是以法规和技术标准为基础开展的.在项目的消防安全设计管理工作中,受当前的专业分工的限制,没有设置项目安全专业,项目的消防安全设计工作被分散到了各工程专业来完成,项目的消防安全设计没有按照项目风险可接受标准的要求,在开展项目火灾风险分析与研究工作的基础上,编制项目安全消防设计规定,针对项目潜在的火灾安全风险,评审项目安全设计方案,注重消防设计实用效果,经济合理地提出方案和措施.在项目消防设计管理方面,缺少内部项目消防设计审查环节,不能对项目中开展的消防安全设计的基础和设计效果作出评价.结合国内项目消防安全设计管理的现状,对改进国内现行的项目消防设计管理工作提出了几点建议,以期提高项目消防安全设计水平：①项目设立专组,负责项目消防安全总体设计;②修订部分工程建设管理程序,落实量化风险分析过程,弱化部分技术标准的法规效用;③项目内部设计过程管理制度中,建立火灾爆炸安全设计的审查制度.     

钻机的可靠性设计及评定基础--系列专题之四

石油钻机是一整套在严酷条件下，流动连续作业的大型机械系统，其可靠性应放在第一位来考虑。文章介绍了在可靠性设计和评定中采用的特征量，介绍了可靠性概率设计原理．详述了提高钻机系统可靠性的设计准则。推荐了钻机可靠性评定的基本方法。     

游梁式抽油机主体模块化设计的研究

提出了游梁式抽油机模块化设计方法，将游梁式抽油机划分为抽油机主体、减速器、原动机和底座四大模块，对其中抽油机主体模块化设计进行了探索性的研究，形成了一套常规型和异相型游梁式抽油机主体主要零部件的尺寸规范。按照一定的原则，用为数不多的通用零部件就能拼装成各种型号的抽油机主体。通过模块组合对ＣＹＪ１２－４．２－７３ＨＢ型抽油机的初步设计表明，这种设计方法是可行的。