动力定位系统故障模式与后果分析中的关键点

移位风险是动力定位（DynamicPositioning,简称DP）系统在海洋工程领域应用过程中的最主要风险,设计中通过采用较高级别的冗余度提高系统的可靠性,避免移住事故的发生。各大船级社都要求通过故障模式与后果分析（FailureModeandEffectAnalysis,简称FMEA）的方式对动力定位系统的冗余度进行验证,分析的深度和质量直接关系到动力定位系统的可靠性设计。本文介绍了DPFMEA分析方法,并通过实例讨论了成功开展DPFMEA分析的几个关键点,为未来开展类似的工作提出相关建议。     

用于边际油田的动力定位小型FWPSO关键技术

根据国内外100～400m类似水深边际油田开发案例,采用动力定位小型浮式修井和生产储卸单元(Floating Workover Production Storage and Offloading Unit,FWPSO)开展南海中等水深边际油田开发方案的可行性研究。以南海海况和边际油田油藏为基础,进行主尺度、舱容、总布置、运动性能、动力定位和海管海缆设计。结果表明:动力定位小型FWPSO能用于南海海况,满足生产功能需求和规范要求,是值得进一步深入研究的工程方案。     

大型原油储备库完整性管理方法及应用

完整性管理作为一种全新的管理模式和重要的管理手段,能够确保原油储备库的安全平稳运行。基于完整性管理的理念,通过蝴蝶结(Bowtie)分析方法全面识别大型原油储备库可能存在的风险及控制风险的屏障,识别出相应的关键岗位、设备和活动,并针对这些关键点应用以可靠性为中心的维护(RCM)、基于风险的检验(RBI)、故障模式及影响分析(FMEA)、危险与可操作性分析(HAZOP)、安全完整性等级评估(SIL)等方法开展分析,依据分析的结果进行风险管理,从而有效管控风险,提高效率,降低成本,实现管理目标。     

基于ABS DPS-3和EHS—P的电力系统闭环运行的解决方案

该文介绍了美国船级社发布的最新的动力定位系统指南中新增的船级符号EHS—P的相关内容，及基于EHS-P的电力系统在DPS-3模式下闭环运行的概念及其相应的优势。简述了闭环模式下的电力系统、推进器系统和辅助系统在设计时的要点及故障模式影响分析中存在的问题。     

基于流固耦合算法的DP半潜平台浮体的振动响应分析

利用ANSYS软件建立DP半潜平台浮体结构的有限元分析模型。采用流固耦合算法,确定结构动力特性。考虑动力定位推进装置的特殊性及工况,通过经验公式计算激励大小,完成结构振动响应分析。     

基于FFTA和FMEA的水下采油树系统可靠性分析

目前对水下采油树系统的可靠性分析大多只考虑了部分典型故障模式对系统的影响,为此,采用模糊故障树FFTA和FMEA相结合的方法对其进行了可靠性分析,并参考国外可靠性数据库OREDA,采用定性和定量相结合的方法分析了水下采油树系统故障模式发生的严重程度。分析结果表明：通过FMEA法分析,将失效模式危害等级划分为高风险、中高风险、中等风险、中低风险及低风险5个等级,得出水下采油树系统共有20种失效模式;油管悬挂器化学试剂注入耦合器、节流模块硬管及节流模块控制阀等9个部件属于水下采油树系统的薄弱环节,应该采取措施重点防范和定时检测。研究结论可以为国产化水下采油树可靠性设计提供理论指导。     

故障模式及影响分析（FMEA）在设备维修管理中的应用

结合玉门炼油化工总厂转动设备在近几年的维修管理中总结的经验和发现的问题就设备安全在石化安全生产中的重要性,用具体事例说明了用故障模式及影响分析(FMEA)对设备进行可靠性评估的程序、方法。对故障模式及影响分析(FMEA)的概念及在设备维修管理中的具体应用作了较为详尽的阐述。     

惠州25-8油田导管架平台上部模块动力定位浮托安装数值模拟及模型试验对比分析

以惠州25-8油田导管架平台上部模块为例,对用"海洋石油278"工程船作为动力定位船进行动力定位浮托安装进行了动力定位能力、待命运动、进退船护舷受力等的数值模拟和模型试验的对比分析,结果表明:数值模拟分析可以比较经济地进行"海洋石油278"工程船的动力定位浮托模拟,但数值模拟的各种参数选定比较理想化,因此有相关经验的设计项目可以进行数值模拟分析,而没有相关经验的设计项目则应增加模型试验,以验证数据分析的准确性;动力定位水池模型试验能较好地验证动力定位船的定位能力,但所得出运动结果数值偏大,说明水池模型试验受外部的影响因素较大,再加上缩尺比、控制系统、推进器的效率比例模拟等都会影响真实情况,因此,制定浮托模拟演练并加强动力定位船舶的海上训练对于动力定位浮托来说会更有意义。     

考虑推进器失效的深海工程船舶动力定位数值模拟

基于PID控制器的动力定位数值模拟方法,开发控制参数自动整定程序,采用非线性最优化方法分配推力,考虑推进器转角限制以及推进器失效情况,实现对动力定位船舶的控制。针对某动力定位深海工程船舶,在风、浪、流组合海况下,开展平面运动响应及其定位能力的预报和对比研究工作,在时域和频域上分析典型海况下的运动结果。结果表明该方法在动力定位能力和运动响应预报方面有较好的工程应用价值。     

边际小型油田电力系统的技术改造

针对锦州9—3 W边际小型油田电力系统升级与改造需要,设计了一套满足需求的电力系统,改造后的电力系统主要由调度中心、集控站和远方站组成。电力系统由6个子系统构成,分别是UPS、变压器、复合海缆、导航、小功率照明及动力配电盘和电源系统。对比原电力系统传导设计方案,用一根新型复合海缆取代了原先的两根海底电缆,海缆减少直接降低了施工用船数量以及施工周期,节省了人工操作以及施工船舶费用。由于小型无人值守平台空间的局限性,将小功率照明动力配电盘以及干式变压器放置在平台上,大大降低了电气设备间建设费用,在节省了平台使用空间的同时,钢结构材料的用量大大减少。系统改造后取得了良好的效果,为后续边际小型油田电力系统的改造提供了借鉴模式以及技术支持。     

新型冰区双燃料平台供应船的设计研发

简要介绍平台供应船的功能特点,并结合市场需求和分析,研发一款新型平台供应船,该船采用LNG双燃料清洁能源技术,满足波罗的海ICE-1A冰区加强要求,其特点是:具有较大甲板面积和溢油回收功能,生活区配备水下机器人机库,具备救助功能和DP 2动力定位能力,满足SPS Code法规,是一型具备双燃料功能和冰区作业能力的多功能平台供应船。     

质量功能展开与潜在失效模式及后果分析在发动机油开发中的应用

作为汽车重要辅料的发动机油,与发动机技术的发展紧密相关。随着新技术的应用,发动机的工作条件越来越苛刻,热负荷和机械负荷越来越高,对发动机油的性能提出了更高的要求,发动机油的规格也不断升级,同时呈现出差异化趋势。在发动机油的开发过程中,用质量功能展开(QFD)将客户对发动机油的需求量化为产品特性和过程特性,明确发动机油的功能和规格。用潜在失效模式及后果分析(FMEA)构建发动机油特性和发动机油子系统的关联,对发动机油潜在的失效模式,失效后果及失效原因进行分析和评价,以便对发动机油可能存在的缺陷进行修改,从设计的角度确保实现发动机油的特性。将QFD和FMEA相结合,对于提高发动机油的开发效率,降低开发成本,保证质量以及匹配相应的发动机技术等具有重要的作用。以燃油消耗增加为例,讲解了QFD和FMEA在发动机油开发中的具体应用。     

深水动力定位钻完井作业的风险管理探述

运用井口完整性双安全屏障的概念分析了深海地平线号井喷事故的原因和动力定位平台在动力定位模式下进行钻完井作业时由移位引起的井喷风险,并就动力定位钻完井作业的风险管理提出相关的建议。     

铺管船定点动力定位试验与数值模拟

针对某铺管船开展海上动力定位实测研究,测量海洋环境、船舶六自由度运动和推进器等参数。采用比例积分微分控制算法对该铺管船动力定位响应进行数值模拟。将海上现场监测结果与数值模拟结果进行对比,两者吻合较好。研究有助于掌握该铺管船的动力定位特性,为海上动力定位铺管作业提供技术支持和参考。     

大牛地气田盒1段气层氮气泡沫钻水平井技术

大牛地气田二叠系下石盒子组盒1段气层具有低孔隙度、低地层压力、特低渗透率、高基块毛细管力、强非均质性的特点,常规直井和水平井几乎不能实现自然建产,截止到2008年底探明储量动用率仅为8.42%。为了有效地动用该气层储量,针对盒1段气层开展了氮气泡沫欠平衡钻水平井的研究与现场试验。考虑到该气层的工程地质特征,首先优选了氮气泡沫基液配方;然后分析了该气层的产水情况和井壁稳定性,认为对盒1段储层实施氮气泡沫钻水平井是可行的;最后介绍了DP14井、DP19井和DP22井的现场试验情况和应用效果。DP14井、DP19井和DP22井在氮气泡沫水平段钻进过程中油气显示良好,且均实现了随钻点火;其中DP14井完井后,在油压为7.1MPa,套压为9.3MPa时,产气量为1.07×104m3/d,首次在盒1段气层实现了自然建产。现场试验表明:氮气泡沫欠平衡水平井能有效地动用该气层储量,为提高大牛地气田盒1段气层的探明储量动用率提供了新途径,也值得类似探区借鉴。     

油气管道安全预评价的FMEA方法分析

介绍故障模式及影响分析（FMEA）安全评价法,并对此方法应用于油气管道安全预评价时的可行性、实用性和有效性进行初探性分析,对油气管道安全预评价方法的改进提出参考意见。     

基于FMECA的水下多相流量计可靠性分析

采用IEC60812标准的分析方法,开展了国产水下多相流量计的FMECA分析研究。元件的失效数据来自EMCRH和OREDA数据库,并使用风险矩阵进行了关键性评价。识别了关键的设备和元件的失效模式及影响; 分析了现有设计中的控制措施,提出了设计改进意见及降低风险的建议。可对国产水下多相流量计的工程化应用提供参考; 对其他类似水下设备的FMECA分析提供借鉴。     

基于ANN算法的海洋平台动力定位前馈-反馈控制方法

鉴于动力定位控制策略中的前馈控制与反馈控制方法具有不同的优缺点,提出一种基于人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)算法的二阶差频波浪力前馈控制与浮体位置反馈控制相结合的动力定位前馈-反馈控制方法,通过低频波浪载荷的超前预测提前做出反应,并对实时位置信息进行反馈控制以纠正前馈信息的误差及其累积效应,从而实现前馈、反馈两种控制模式的优势互补。对某半潜式平台动力定位模式进行数值仿真,验证所提出的前馈-反馈控制方法的可行性和有效性,与单一的前馈或反馈控制相比,平台动力定位的精度和稳定性得到显著提升。     

南海东部模块钻机顶驱系统的Bow-Tie风险管理模型

针对南海东部模块钻机顶驱系统的风险分析及控制问题,采用故障模式和影响分析(FMEA)方法对模块钻机顶驱系统进行研究,并对顶驱系统各故障模式的风险进行评估;根据各类顶驱故障的RPN值,基于最低合理可行(ALARP)原则,确定顶驱系统潜在故障模式的"风险优先等级及可接受度"划分标准,为高、中、低风险故障模式控制措施的制定提供依据;结合顶驱系统的FMEA分析结果和风险优先控制等级分类情况,分析了顶驱系统故障的Bow-Tie安全措施,建立了南海东部模块钻机顶驱系统的Bow-Tie风险管理模型。该模型可视化强,通过故障前预处理和故障后控制措施可以较好地控制顶驱系统的风险,为顶驱系统的现场管理提供依据。     

基于FMEA模式的采气厂设备预防性维护管理研究

采气生产的高效运行不离开各类设备的安全稳定运行,然而设备由于工作环境特殊,出现各种故障的概率是广泛存在的。因此,为减少设备故障,降低因设备故障导致的生产成本,对采气厂各类设备进行预防性维护管理很有必要,这其中FMEA是质量管理中广泛应用的一种预防性分析技术,其主要通过对设备运行过程潜在的故障模式进行风险评估并提前进行针对性的预防来确保设备的可靠性。针对采气厂各类设备的运行情况与故障发生模式就FMEA模式设备预防性维护管理进行了研究。