修井系统调试大纲.docx

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修井系统调试大纲

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1.概述

本调试大纲规定了平台修井系统的调试项目、调试条件、调试内容及程序、调试记录与报告的一般规定,仅适用于该平台修井系统常规项目调试。

如有与相关修井设备提供的调试程序不一致处应以修井设备厂家提供为依据或各方沟通后确定。

2.一般要求

✧调试工作应由平台建造单位组织,各有关单位参加,建造单位作好测试记录,调试结束后整理出有关技术文件和调试报告,作为检验交船的技术文件和资料。

✧在调试前建造单位应准备好各种需要提交的技术文件,其中包括设备出厂合格证书、船检证书或船检认可文件、设备随机资料、施工工艺检查报告等。

✧调试前,建造单位应做好各种调试器材的准备,调试时使用的各种测试仪器和仪表,其测量精度应具有主管机构检定的合格证书。

✧本调试大纲的有关具体内容详见设备随机调试技术文件,如有冲突以设备随机调试技术文件为准。

✧调试中发现的故障、缺陷,须予以消除并取得验船部门认可,所有的调试项目,应先由建造厂家的检验部门检验合格,然后再向验船部门提交。

3.编制依据

《钻井装置发证指南》

CCS2006

《海洋修井机》

SY/T6803-2010

《石油钻机和修井机》

GB/T23505-2009

《井口装置和采油树规范》

SY/T5127-2002

《三缸单作用钻井泵》

SY5138-92

《石油钻采机械产品通用技术条件》

SY5301~5308

《固井成套设备规范》

SY/T5557-2009

《NBQ35-600型撬装泥浆泵》

Q/JQ.J02.354—2005

钻井井口控制设备控制系统及分流设备控制系统规范

APISpec16D

地面防喷器控制装置专用液压气动元件

SY/T5443

其他修井系统有关标准及规范

平台相关设计图纸、资料

相关设备订货技术协议

执行以上规范、标准及技术文件的最新版本。

4.调试内容

4.1修井机调试

4.1.1概述

HXJ158DB海洋修井机是由钻台底座、动力系统、传动系统、液路系统、气路系统、仪表系统、照明系统、起升系统、旋转系统、循环管汇等组成的大型修井设备。

4.1.2调试项目和内容

4.1.2.1电气系统

✧设备安装检查

1.确保对人起保护的设备(如安全警示、护罩等)已正确安装。

2.检查防爆电路的配置安装、照明灯具是否符合图纸及相关要求。

3.确认配电柜门和面板都密封完好。

4.确认电缆连接正确,电缆标志清楚正确。

并且插孔在插座上安装到位,无虚接现象。

5.确认配电柜插头正确的连接到各个负荷,并确认插头与插座连接到位。

6.确认各设备外壳已可靠接地。

接地电阻不大于4Ω。

✧电器安装检查

1.检测各电机的控制方式是否准确,信号指示和控制对象是否一致。

2.确认安装在危险部位的电气设备有相匹配的安全等级证。

3.随机检查电缆尺寸、控制柜设备以及接地方式正确。

4.确认电缆及各项电器设备等已得到有效保护;电路开关、灯具固定可靠;安全措施可行,悬空灯具带防坠绳。

检查电机和金属外壳启动器都接地;确认格兰接头的正确安装。

✧检查确认

1.确保所有电机控制开关在停止状态并准备好待用。

2.检查所有照明灯具电源已接通。

4.1.2.2仪表系统

✧设备安装检查

安装的仪表设备包括钻井监视仪、后端计算机系统和电源系统、网络系统连接、传感器的连线与安装。

✧联机调试

4.1.2.3液气系统

✧气控系统

1.检查气控设备安装及管线连接是否正确;

2.检查系统管路气密性。

✧液控系统

1.检查液压设备安装及管线连接是否正确,软管线不允许有急弯;

2.检查系统管路各阀件、接头密闭性,不允许渗漏;

3.液压猫头试验;

4.机具液压站、盘式刹车液压站备用电机运转试验及蓄能器性能试验。

4.1.2.4机械(整机)试验

✧空载荷试验

1.各润滑点润滑情况及密封。

2.检查传动系统的平稳性,各操纵控制机构的灵敏性和可靠性。

3.检查液气系统各执行机构和元件动作的可靠性。

4.井架调平试验。

5.绞车运转试验

a)绞车运转试验;

b)送钻离合器试验

c)绞车刹车机构的工作性能试验。

6.天车防碰试验。

7.游车大钩空载下落试验。

8.测量整机振动和噪声。

9.防喷器移运装置。

10.钻台气动绞车运转试验。

11.二层台气动绞车空运转。

12.转盘运转试验

a)启动前的检查;

b)惯刹调试;

c)空运转试验;

d)功能试验。

✧载荷试验

在空载荷试验合格的情况下方可进行载荷试验,载荷试验主要包括以下内容:

1.井架、底座在不同大钩载荷下的应力测试。

2.不同大钩载荷下修井机参数仪是否指示正常。

3.试验送钻离合器的离、合性能。

4.不同大钩载荷下绞车的提升能力。

5.绞车刹车机构在不同载荷下的刹车性能。

6.不同大钩载荷下中间传动箱体是否工作正常。

7.不同大钩载荷下大钩的工作状况。

8.各主要运动部件温升、安全防护性及密封性试验。

✧连续运转试验

上述试验完成后,修井机连续运转1小时,考验其各部件工作可靠性。

4.1.3调试方法和要求

4.1.3.1电气系统

接通220V50HZ电源,各照明灯和信号灯应工作正常。

照明设备主要包括:

钻台照明、井架照明、配套房体照明;

电器设备主要包括:

盘刹液压站电机、机具液压站电机、液压站断电保护。

✧井场照明的操作

对钻台上照明防爆配电盘上供电,分别接通或者断开井架照明灯具(包括顶部信号灯)、主机钻台照明灯具、配套房体照明灯具。

✧电器设备的操作

对钻台上动力防爆配电盘上供电,分别接通或者断开盘刹液压站和机具液压站油泵控制按扭。

4.1.3.2仪表系统

✧设备安装

检查仪表设备安装情况。

✧联机调试

现场设备安装完毕后需根据现场情况进行联机调试,具体步骤如下:

a)检查各传感器与主机连接是否正确。

b)检查电源供电是否正常,送电检查主机是否运行正常。

c)检查通电后各传感器通道及零点初始值是否正常。

d)参数标定:

根据实际情况对各参数予以标定。

e)参数现场调试

修井机中可运行的设备,需直接检验的传感器需启动设备予以检验并根据实际情况予以正确标定,如绞车、转盘等。

4.1.3.3液气系统

✧气控系统

a)检查气控设备安装及管线连接符合图样要求,连接正确;

b)通过外部气源为气罐充气,打开主阀给系统管路充气,调试阀件及管路。

气路系统在各用气元件充气情况下,当气压在0.7~0.8Mpa时,保压10min,压降不得大于0.03Mpa。

✧液控系统

a)检查液压设备安装及管线连接符合图样要求,连接正确;

b)分别启动机具液压站、盘式刹车液压站电机挂合油泵,调试阀件及管路;使各管路及液压油缸,如猫头液缸等充满液压油,活塞杆全部伸出(此时液压缸应撤离工作位置)憋压,当压力表显示系统压力为16Mpa时,保压10min,不允许有压降和渗漏。

c)操作司钻台猫头控制手柄,液缸伸出/缩回平稳,与其他部件无干涉。

d)机具液压站、盘式刹车液压站备用电机运转试验及蓄能器性能试验。

4.1.3.4机械(整机)试验

✧空载荷试验

1.各润滑点加注润滑油,各油水箱加足油料或水,确保整机组装完好。

启动电机进行空载试验,检查电机声响是否正常。

2.检查各传动装置,运转应平稳,不允许有冲击性噪声和不均匀响声,正常工况下噪声不得高于85db(A)。

密封部位不允许渗漏。

检查各操作控制机构的灵敏性和可靠性。

3.检查各执行机构和元件动作是否可靠,如猫头液缸活塞杆伸缩等是否正常。

4.井架调平与对正

当井架安装完毕后,天车中心、转盘中心和大钩中心应保持对中,最大误差不得超过φ40mm,当超过此数值时应进行调平与对正。

待井架调平对准井口中心后,上紧一切松动的压紧螺栓,压实垫片,方才能够进行下一步试验。

5.绞车运转试验

1)绞车滚筒缠绳启动电机进行无极调速试验,在不同转速下作适当停留,观察滚筒运转是否平稳,有无异常现象;绞车滚筒缠绳后,游车大钩做全行程起落3次,滚筒应运转平稳,无异常声响;在上述试验中,滚筒上缠绕的钢丝绳应排列整齐,无乱绳、背绳现象。

在绞车滚筒缠绳前,作绞车连续运转试验。

在滚筒速度200rpm下,即电机转速1500rpm,连续运转2小时,滚筒应运转平稳,无异常声响,轴承温升正常。

2)分别摘、挂送钻电机离合器,离合器应运转平稳,动作迅速自如,无漏气现象。

3)绞车刹车机构的工作性能试验

a)钳盘间隙检测:

检测工作钳、安全钳与刹车盘之间的间隙是否符合要求。

b)启动液压站油泵,操作安全钳和工作钳动作,检查各刹车钳动作的灵活性及可靠性,检查管路的密封性。

启动另一台液压站油泵,重复上述试验。

绞车滚筒在各档位运转时操作刹车机构,应能有效制动。

c)盘刹系统保压试验:

待以上试验正常后,关停油泵,在5分钟内,观察液压站上工作钳、安全钳压力表读数的变化,确保其压降在0.5MPa以内。

d)低油压保护试验:

待保压试验完成后,启动电机,开启油泵使系统压力回到额定压力后关停油泵,观察液压站上系统压力表的读数和工作钳、安全钳的状态,当主压力表读数降至5.5MPa时,工作钳、安全钳是否同时刹车,进入紧急刹车状态。

否则关停设备,待检查各线路、设备连接、装配是否得当后重复试验,直至符合要求。

6.天车防碰试验

在满足上述试验条件下,调整天车防碰装置至安全位置,滚筒分别以低速和高速提升游车大钩,天车防碰装置应在规定位置可靠地使滚筒制动,且其制动时间不超过1.5秒,或者测量防碰装置动作到滚筒停止时大钩上升的距离,重复试验各三次。

过卷式和重锤式天车防碰装置单独实验。

7.游车大钩空载下落试验:

提升游车大钩至工作最高位置,将游车大钩静止无摆动后,松开滚筒刹车,游车大钩应自由顺利下落。

8.在正常工作转速下,司钻处的噪声应不大于85db(A);无较大振动,自由放置一个M10×20的螺栓,其振幅不应超过2mm。

9.防喷器吊移装置移动试验,要求移动平稳;

10.钻台气动绞车悬挂规定额定负荷的重物,应能提升起负荷,并能吊重悬停,无下滑现象;

11.给二层台气动绞车供气运转,正反转正常,操作控制手柄,绞车应运转平稳无卡阻现象,管线无漏气;

12.转盘运转试验

1)启动前的检查

启动前,检查转盘系统是否安装正确,固定可靠;电气管线是否连接正确;润滑是否充足;确认电机旋向是否正确。

2)惯刹调试

操纵惯刹控制阀将手柄扳到“刹车”位,此时惯刹离合器应迅速充气并抱紧摩擦毂;将手柄扳到“释放”位,惯刹离合器应迅速放气,摩擦片脱离摩擦毂。

3)空运转试验

在完成了上述检查和调试工作之后,方可进行空运转试验。

开启主电机风机电源,观察风机运转是否正常。

启动转盘主电机(输入电源:

600V/50Hz,电机额定转速:

660r/min),此时转盘转速控制在约100rpm,持续运转30min,仔细检查以下项目:

a)转盘减速箱齿轮润滑充分;

b)所有轴头处不得有渗漏,密封可靠;

c)转盘、链条箱及润滑泵的噪音≤85db,若有超高,应停机解决;

d)传动轴承温度不得高于80℃,油池温度不得高于75℃,如温度超过规定范围,应及时找出原因并排除;

e)撬座跳动幅度小于2mm,否则应加固撬座,或者调整塞焊撬座间隙。

关闭电机电源开关,同时搬动转盘离合器惯刹手柄到“刹车”位,观察转盘及减速箱快速停止旋转,至此转盘减速装置完成了全部试运转工作。

4)功能试验

启动转盘并指令转盘以10~20rpm的转速旋转2~5分钟后停车,启动转盘惯刹紧急制动,转盘应停止转动(转盘紧急制动与电机互锁);

测试电机锁定开关操作,打开锁定开关,电机自锁并不能被启动;

模拟电机断电或故障时,转盘惯刹自动刹车;

启动转盘并指令转盘以20~30rpm的正向旋转5分钟;以20~30rpm的反向旋转5分钟。

转盘及其驱动装置在正、反转运转状态下运转正常,无异常声音和震动;

校准司钻房面板上/或液晶显示屏的转速显示准确;

校准司钻房面板上/或液晶显示屏的扭矩显示准确;

用转盘锁销锁紧转盘并确认后,由司钻缓慢的转动转盘电机的控制旋钮,并注意观察转盘电机的电流到额定电流的100%后,迅速将控制旋钮复位到0位置。

记录该状态的电机电流值;

启动转盘并指令转盘按以下要求运行:

⏹50rpm运转10分钟;

⏹100rpm运转10分钟;

⏹150rpm运转15分钟;

⏹200rpm运转15分钟;

⏹230rpm运转10分钟;

检查转盘及减速箱运转正常,无异常噪音和异常震动,各密封处密封可靠,各轴承温升正常,机油压力正常。

✧载荷试验

在空载试验合格情况下,进行载荷试验。

载荷试验前必须请安全人员再次进行安全检查。

排除一切不安全因素,无关人员离开试验现场,操作人员要集中精力操作和观察,发现异常应立即采取措施,异常排除后,才允许继续试验。

试验时,先排净指重表等仪表内空气,确保读数正确。

载荷试验采用批准的调试程序中规定的方式进行。

大钩载荷数值由指重表直接读出。

每级加载前卸载。

然后再做下一级试验。

加载分级见修井机厂家提供数据表:

1.井架、底座在承受试验最大载荷2min内,其整体及主要构件不得有残余变形,所有焊缝不得有裂纹和开裂存在。

2.在不同试验钩载下,修井机参数仪应指示正常,所指数据与实际加载值符合。

3.载荷试验结束后,游车大钩钩体应回转自如,钩体应无裂纹、开裂等。

4.各离合器的离、合正常。

在工作压力不大于0.85MPa时,离合器传递扭矩应保证能提升修井机试验最大载荷,绞车各部件工作正常。

5.在不同大钩试验载荷下,传动箱体应工作正常,无较大冲击。

载荷试验结束后,传动箱体齿轮应无烧伤、打齿等现象。

6.各传动装置轴承温升不得高于40℃,最高温度不得超过80℃,润滑油温度不超过70℃。

护罩应能罩住旋转部件的全长。

加润滑液的箱体无渗漏现象。

4.1.3.5连续运转试验

上述试验完成后,大钩下悬挂重物,模拟修井起/下钻杆作业,连续运转1小时,考验各部件工作可靠性。

4.2钻台其它设备调试

钻台其它设备需要进行效用试验的有:

1、水龙头

2、井架照明系统

3、逃生装置

4、防坠落装置

5、其他需调试设备

4.3三缸泵调试

平台主要配备了2台SZQ350-17修井泵,相应配套进出口管线和阀门、电动机及其控制系统等。

4.3.1调试前检查

✧检查车台传动系统、控制系统、电气仪表系统、润滑系统安装是否正确无误以及各管线的防护是否到位;

✧检查整机加注油水是否满足要求

✧检查管线连接是否满足要求。

4.3.2调试内容

✧液气路系统的调试

✧电器控制系统调试

✧空跑合试验

✧负荷试验

4.3.3SZQ350-17撬装修井泵调试

1、液气路系统的调试:

检查并记录动力端润滑最高压力(理论0.2~1.2MPa)、盘根润滑气压(理论0.2~0.25MPa)。

调整动力端润滑系统溢流阀压力时,需将管线拆下并加装直感表。

2、电器控制系统调试,详见电气专业。

3、空跑合试验:

1)空跑合试验应由低速到高速,传动箱每挡运转时间为2分钟。

2)检查操纵机构和仪表控制系统的可靠性、准确性和灵敏性。

3)整机在工作过程中,各部件应无异常声音及阻卡现象。

4、负荷试验:

✧超压保护试验:

1)传动箱挂一挡,将超压保护表设置为最高压力,电动机转速提到1050r/min,逐步调整试验台的阀件,使压力提高。

当压力达到设定值时,试验超压保护表是否起作用。

2)将安全阀的工作压力按要求设置好,电动机转速提到1050r/min,逐步调整试验台的阀件,使压力提高。

当压力达到设定值时,试验安全阀在超压时是否起作用。

✧整机负荷性能试验

1)试验介质为清水。

2)各档试验前应进行超压保护的设定。

从1挡开始工作,泵车的工作转速为1050r/min,变换传动箱的档位。

从1档到2档。

每个档位待速度稳定后,进行3分种连续试验。

调整试验场针形阀使工作压力逐渐升高到设计要求。

✧连续运转试验

试验介质为清水。

各档试验前进行超压保护的设定,在各个工作档位上稳定转速后,调整试验场针形阀使工作压力逐渐升高到设计要求。

试验时间:

a)在额定最高压力下(一档)运转时间为45min。

b)在二档状况下运转时间为30min。

温度测定:

在最大排量下运转,待所测部位温度平衡后进行测量。

要求泥浆泵的轴承温升不超过45℃,最高温度不超过80℃;动力端油池温升不超过50℃,最高温度不超过85℃。

4.3.4液体舱室的水密试验

修井系统的液体舱室包括:

泥浆舱、井下污液舱、工业淡水舱、热海水舱、海水舱等,这些舱室应进行水密试验(或连同其他舱室已经试验)。

试验前应将各舱打扫清洁,焊缝应清除氧化皮及焊渣。

不得对水密焊缝涂刷油漆,敷设隔热材料或水泥等。

试验方法:

将各个舱灌水至规定高度,60分钟后,在保持该水压高度条件下检查焊缝,不得有渗透现象。

4.3.5洗压井液循环系统调试

根据设计流程进行系统试验。

4.4井控设备调试

井控设备主要由BOP防喷器组、FKDQ480-7H防喷器控制装置及远程控制台、节流管汇、节流管汇控制箱、泥气分离器等组成。

4.4.1调试前检查

a.检查试验设备的各控制系统、电、气系统及各种仪器、仪表是否正常,试压泵油箱(水箱)、液面及液压系统、油缸、防护装置是否正常。

b.检查设备及被试工件的紧固螺钉有无松动,调节压力范围是否能达到规定要求,润滑系统有无堵塞或缺油,必要时可空载试验。

c.检查设备本身连接处、设备与动力源及控制对象的连接是否可靠。

d.对不可靠连接处应重新维修与装配直至其符合要求。

e.试压前应检查设备及被试工件的紧固螺钉有无松动,调节压力范围是否能达到规定要求,润滑系统有无堵塞或缺油,必要时可空载试验。

4.4.2调试内容及方法

4.4.2.1调试条件

按地面防喷器控制装置使用说明书将司钻控制台、远程控制台、防喷器(作关闭时间试验时用)及其管路安装好。

蓄能器用充气工具充入氮气,压力为7±0.7MPa。

气源压力为0.65~0.80MPa。

电源电压为380V±19V。

地线的连接要符合标准。

油箱加油:

可由油箱顶部的加油口加入,加油量应控制在最上油标的中间位置。

4.4.2.2蓄能器组充压时间试验

打开控制系统卸压阀将系统压力卸压到7MPa,各三位四通转阀处于“中位”的情况下,启动泵组给蓄能器组充压,记录从充压开始至压力升高到额定工作压力21MPa的时间不应超过15min。

4.4.2.3泵组自动启停试验

分别试验电泵和气泵。

将蓄能器组压力从210-0.7MPa缓慢下降到18.9MPa时,观察泵是否能自动启动;泵启动后,当压力升到210-0.7MPa时,观察泵能否自动停止。

电动泵试验方法:

打开蓄能器组开关,将各三位四通转阀处于“中位”。

打开“自动”按钮,启动电动泵系统。

测定并记录自动停止电动泵时的蓄能器组压力。

然后缓慢打开卸压阀,测定并记录电动泵自动启动时的蓄能器组压力。

打开蓄能器组开关,将各三位四通转阀处于“中位”。

打开气源,启动气动泵系统。

测定并记录自动停止气动泵时的蓄能器组压力。

然后缓慢打开卸压阀,测定并记录气动泵自动启动时的蓄能器组压力。

4.4.2.4溢流阀超压保护试验

在主令开关放在手动位置、切断液气开关的情况下,启动泵组逐渐升压,观察并记录溢流阀开始产生溢流的压力,溢流阀的调定在不高出设计工作压力的10%。

其溢流量必须至少等于泵系统的设计流量。

观察并记录随着系统压力降低,导致溢流阀关闭的压力。

溢流阀超压保护要求:

溢流阀溢流压力≤23.1MPa;溢流阀关闭压力≥18.9MPa

试验方法:

打开蓄能器组开关,将各三位四通转阀处于“中位”,将主令开关放在手动位置。

启动电动泵逐渐升压,观察并记录系统压力不再升高并且溢流阀开始产生溢流时的压力(此时为溢流压力)。

然后,关闭电动泵电源开关,观察并记录随着系统压力降低,导致溢流阀关闭并且系统压力不再降低时的溢流阀关闭压力。

4.4.2.5环形防喷器调压阀出口压力稳定性试验

使调压阀的进口压力为21MPa,出口压力调定为10.5MPa,通过改变外界条件的办法,促使调压阀出口压力缓慢上升、下降,观察其出口压力值波动的范围。

波动压力要求±1.05MPa。

4.4.2.6动作一致性试验

操作司钻控制台上的各操作阀,观察远程控制台上相应的三位四通转阀的开关动作是否一致。

4.4.2.7气控液操作液转阀控制滞后时间试验

在调压阀出口压力为10.5MPa时,依次记录从扳动司钻控制台上各操作阀,到远程控制台三位四通液转阀完成动作之间的滞后时间,不应超过3s。

4.4.2.8耐压试验

油管末端用丝堵堵严,关闭蓄能器截止阀,开启旁通阀。

启动气动泵、电动泵或手动泵,使压力升至地面防喷器控制装置标称压力的1.5倍,将各三位四通转阀放在“中位”,停泵保压10min后,检查各个部件有无明显泄漏,有无明显变形、裂纹等缺陷,并检查3min内的压力降,不应超过0.35MPa。

管排架和高压软管单独进行1.5倍标称的耐压试验,保压10min,检查各部位有无泄漏,也明显变形、裂纹等缺陷。

4.4.2.9油密封试验

在蓄能器压力为21MPa、环形防喷器调压阀出口压力为10.5MPa和管汇压力为21MPa的情况下,用丝堵封严油管末端,并使各三位四通转阀分别在“中位”,“开位”和“关位”换向5min后,观测转阀在中位、开位或关位时3min的压力降。

要求中位时的压力降≤0.25MPa、开位和关位时的压力降≤0.6MPa。

4.4.2.10气密封试验

远程控制台泄压,气源压力为0.8MPa,司钻控制台各操作阀分别在“中位”,“开位”和“关位”,切断气源后,观测3min内的压力降。

要求中位时的压力降≤0.05MPa、开位和关位时的压力降≤0.2MPa。

4.4.2.11手动泵工作压力试验

关闭电源、气源、蓄能器组隔离阀和卸荷阀。

将各三位四通转阀手柄扳到“中”位,旁通阀扳到“开位”,然后,用手动泵给控制系统加油,观测并记录控制系统压力表显示的压力。

不应低于额定系统工作压力。

4.4.2.12蓄能器系统试验

确保蓄能器排出阀不会由于下列操作而非正常关闭:

关闭50%数量蓄能器,其余充压至21MPa,记录充液量,关闭泵组。

在调压阀下游的转阀排出管加装溢流阀,该阀调定为2.5MPa开启,模拟控制管道阻力损失;使蓄能器液流排放,记录蓄能压力变化,蓄能器压力应稳定下降至预充压力左右,然后迅速降至零压,记录排出量。

在零压时等待15min以上至蓄能器温度回复至充压前。

逐个检查预充氮气压力以分辨该蓄能器排出阀是否提前关闭,或蓄能器内充液已充分排出。

其余蓄能器按此试验。

4.5净化设备调试

净化设备主要由泥浆净化撬块及振动筛、除气器及泥浆舱搅拌器等组成。

在主甲板还设置泥浆化验房、地质房。

4.5.1调试条件

✧系统调试由船厂组织,船检、业主、设备厂家和技术部门参加,在调试程序(建造单位编写)的指导

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