典型自升式钻井平台(JACK-UP)轮机整体自主设计方案研究与实践应用-科技成果申报书).doc

中远船务工程集团有限公司科技成果申报书成果名称：典型自升式钻井平台（JACK-UP）轮机整体自主设计方案研究与实践应用主 题 词：自升式钻井平台，JACK-UP，自主设计，实践应用应用行业：海洋工程工程设计任务来源：大连船务Letourneau Super 116E自升式钻井平台（JACK-UP）设计与建造项目起止时间：2012年9月1日 2015年3月10日用于生产时间：2013年4月15日至今申报单位：大连中远船务工程有限公司- 24 -一、 项目概况1.1项目背景全球经济的发展和科学技术的进步，人类社会对能源的依赖程度越来越高，世界各国的油气勘探开发投向了能源集聚的海洋，其油气资源储量占全球资源量的三分之一以上。自升式平台由于建造技术容易掌握，能在近海油气海域较大水深范围内移动，适应不同的海底地形地质条件，因而得到了普遍的重视和广泛的应用。随着油气能源危机的加剧和海洋工程装备技术水平的提高，自升式平台将向更恶劣海域环境条件、更大的工作水深趋势发展。随着中国经济的发展，特别是作为支柱产业的石油化工和汽车工业的快速发展，石油和天然气供应不足的矛盾日益突出。中国从 20 世纪末开始，原油供应量达不到市场需求，从而从石油出口国变为了石油进口国。近年数据统计，我国的原油进口量已达到9000 万吨，石油已成为我国的紧缺能源。为满足国民经济和社会发展的需要，我国“十二五”期间将进一步加强海洋石油天然气资源的勘探开发力度，增强后备技术储备，提高我国自主开发海洋油气资源的能力。 自升式钻井平台是近海石油和边际油田开发的重要设备,在海洋油气的开发勘探中占据主力军地位。自升式平台历经半个多世纪的发展,在工作水深、抗风暴能力、可变载荷、钻井能力和操作性能等方面取得了长足的进步。此外在边际油田的勘探开发中,其移动式平台的特点也使其相较于其它型式的海洋平台具有较大的优势。1.2需求及市场分析随着近年来浅海勘探开发力度的加大，自升式钻井平台的需求量也在增加。进入二十一世纪初，世界范围大部分自升式钻井平台是上世界 70 年代末和 80 年代初设计建造的，已服役了3040 年，这一批钻井平台进入后服役期阶段，成为老龄化平台，需要更新换代。然而，海洋平台的建造具有一定的周期性，出于种种原因，采油公司都在继续使用这些老龄平台，以节约投资，增加经济效益。老龄平台经过多年的使用，尽管进行了中期维修，但是平台结构尤其是主体结构上仍然存在较为严重的变形和疲劳损伤。 目前平台的老龄化问题已经引起世界各国专家的重视，并且把结构风险与质量评估等作为今后分析研究的重点。从目前的市场分析可以看出，从 2003 年以来，自升式钻井平台的建造数量逐年增加，进入了一个高峰期，虽然 2008 年开始遭遇全球金融危机，建造数量受到些影响，但是世界总体需求形式是肯定的。图 1.1 自升式平台的建造与报废数量Fig.1.1 Constructed and abandoned number of jack up unit1.3研究目的通过大连船务LETOURNEAU SUPER 116E型海洋工程平台轮机的实际设计成果总结提炼，结合JACKUP主流船级社各项规范及相关标准、规范，探索典型JACKUP的轮机设计，进一步固化有大连船务特色的基本设计、详细设计，从项目总包中实现工程设计的完全自主化；结合大连船务N527/N596/N610三个业主的项目轮机设计特点，探究最有利于船厂成本控制和现场施工的各关键技术的最有设计方案，为后续JACKUP的设计奠定坚实的理论基础和相关体系文件，并借此提高我司技术水平，加快设计和建造进度，进一步提高海洋工程新造的竞争实力，扩大生存和发展空间。同时面向研讨开发新型市场主流的JACKUP项目轮机基本设计、详细设计关键技术，为大连船务海工建造探索新方向，为承接新型JACKUP做好充分的技术储备。二与当前国内外（包括集团内）同类先进技术的比较海洋工程装备技术开发已从浅海、深海发展到超深海，根据水深不同，应用不同的钻井和采油平台的形式，如图1.2所示。发达国家的自升式平台设计和建造技术比较成熟，主要的设计公司为F G（美国）、M C（荷兰）、三井（日本）等，截至2010年底，全球在役自升式平台数量523座，占63%；在建数量310座，占37%。而我国的海洋工程还处于起步阶段，亟待建立一套完整的自升式平台的设计及评价方法体系。国务院2009年通过的船舶工业调整和振兴规划，已将海洋工程装备的发展作为重点任务之一，要求大力开展技术创新，提高自主研发能力，这将对提升我国海洋工程能力，加快我国黄海、东海以及南中国海等水深较大的大陆架油气资源的勘探开发具有重大意义。图 1.2 水深和钻井平台的形式选择图 1.3 自升式钻井平台发展及随水深而增加的曲线Fig.1.3 Development curve with water depth of jack up unit世界上第一座自升式钻井平台“天蝎号”产生于20世纪50年代,它在墨西哥湾为美国Standard标准石油公司钻探了第一口井。我国第一艘自升式钻井平台勸海” 1号于上世纪六十年代由上海708研究所完成设计,建造周期约5年,并与1972年在大连造船厂建成并交付使用。通过自行设计建造、国外引进和改造,我国现已有多种型号和用途的自升式钻井平台。当前,我国已完全具备建造大型海洋平台的能力,因此掌握自升式钻井平台结构设计的相关关键技术,研究开发具有我国自主知识产权的平台刻不容缓,只有这样我国才能在世界海洋资源竞争中立于不败之地。大连中远船务工程有限公司相继承接了Foresight、Deepwater、Northern offshore三家公司的六条Super-116E型Jack-up，包括：N527、N581、N582、N596、N610、N611。另外还有多个意向船东。目前六艘Jack-up已经全部生效，其中N527、N581及N596已经投入建造，其他三艘Jack-up也已经进入设计阶段，预计在2015-2016年，我公司将完成全部的建造及调试工作，并会如期地将具有自主知识产权的六艘Jack-up交付给船东。三、关键技术及创新点（图文并茂）通过6个项目不断的设计优化、方案研究以及各项目的现场实际效果验证，本研究的关键技术及预计研究衍生成果如下： （0）JACK-UP船型轮机整体布置方案（布置图、设计指南）（1）JACK-UP船型潜水泵设备选型及安装工艺基准（计算）（2） JACK-UP船型不同设计工况下的设计要点和设计成果与普通船舶不同，JACK-UP船型的工况划分有很明显的特殊性，大致可分为拖航(TOWING)、升降(JACKING)、正常钻井(NORMAL DRILLING)、重载钻井(HEAVY DRILLING)、钻杆提升(TRIPPING)、应急(EMERGENCY)等等。在这些工况下的系统/设备运行要求、实现方式、使用系数各不相同，针对于这一船型，本次研究中就各工况下的设备和系统使用情况进行了深入的研究，与电气专业一起形成了JACK-UP系列项目的电力负荷计算书，进行了各工况下的主要系统（海水、消防、舱底等）功能分析以及不同工况下设备的选取要点提炼，并根据这些成果做了设计优化。详情如下：明确了各设备在不同工况下的工作情况和使用系数，形成了经过船东和ABS认可的JACK-UP系列的电力负荷计算书；海水系统的设计要点：引入潜水泵作为ELEVATED状态时从水面为平台提供海水，TOWING用舱底泵由海底阀箱吸水，单独的预压载泵支持PRELOADING时的海水预压载需求。出于节省管路考虑，海水系统可统一在NORMAL DRILLING和PRELOADING工况下使用同一套环管。考虑PRELOADING时的冷却用户压力需求，可以考虑为冷却用户设置单独的集管，由舱底泵（或钻井水泵）从内底预压载舱取水冷却。消防系统设计要点：出于节省成本的考虑，该系统可配置两台消防泵，用于消防栓/直升机泡沫/钻台雨淋等系统的海水供给。在TOWING时从海水阀箱取水，JACKING时由于无法用潜水泵取水，需要在buffer tank预留ABS要求的水量，同时重点关注消防泵在低排量下的吸入能力。所有工况下，仅在ELEVATED状态下考虑对直升机和钻台区域的消防。（3）JACK-UP船型管系设计基准（WORKMANSHIP）JACK-UP船型的管系设计标准较常规船型要严格的多，采用标准主要为ASME/ASTM/API/ANSI/SAE/DIN等，这些标准涵盖了材料、工艺、计算、尺寸、制作、安装、试验等要求，标准完全与国际接轨，方便平台运营方后期维修采购。例如低压无缝钢管标准采用ASME B36.10M；DN40以上管路取消了弯管机弯管，全部采用定型弯头，一是高了系统的设计寿命，二是方便现场维修；散料、泥浆等系统由于介质流动性差，为了防止堵塞，大部分采用了5倍弯曲半径的弯头以及斜支管；该平台泥浆、钻台液压系统压力较高，最高能达到15000psi，常规高压管夹无法满足使用要求，结合其它海工企业应用的管夹设出满足要求的管夹；前期船型设计标准中部分描述模糊不清，如压力表根阀三通阀配置标准，管路支架安装形式，穿舱件型式，舷外管加强等，都提供了详细的技术要求，避免后期船东现场提出修改。（4）JACK-UP船型机械通风设计基准与普通船舶不同，JACK-UP船型的机械通风舱室划分有很明显的特殊性，包含大量设计温度不同的机械处所。由于本项目室外环境温度为45度，大部分机械处所需求的室内设计温度为50度，因此大量机械处所通风系统的设计也是本项目的一个难点。尤其是MUD PIT ROOM， ENGINE ROOM，PORT AUX. EQUIP.ROOM 这几个处所。本项目仔细分析了各机械处所的通风计算、风机选型，选取要点提炼，并根据这些成果做了设计优化。详情如下：ENGINE ROOM 由于其设备散热量大，房间允许温升较低，另外主甲板区域布置空间紧张，通风风管应设计为通过左右舷辅机舱进入机舱，从而保证了主甲板通风筒位置的合理布置。另外，机舱内部应设置涡流风机，用于加速通风系统与设备散热交换，有效地防止了热量在局部空间的积聚，对房间温度降低起到更好的效果。 MUD PIT ROOM，作为泥浆处理处所，属于I级危险区域，该房间泥浆池上方应采用机械排风，泥浆池内通过鹅颈弯进行通风，这样保证了危险区域的负压要求。也有效的预防了危险气体向安全区域的扩散。另外，该房间与泥浆泵舱的AIR LOCK还设置了压差传感器，保证泥浆泵舱（安全区域）相对于MUD PIT ROOM的正压，从而防止危险气体向安全区域扩散。 PORT AUX. EQUIP.ROOM，由于3台空压机放在该处所，其中一台空压机为风冷型式，两台空压机为水冷型式。空压机的散热量非常大，尤其是风冷空压机的散热量更是达到了将近200kw，这给通风系统设计带来了极大的困难。通过与船东反复沟通，确定了压缩机的极端工作工况，并且说服船东同意采用10度温差来进行设计，最终确定了通风系统设计，同时也将因空压机水冷改为风冷，将机械通风设计的修改量缩小到最小。（5）JACK-UP船型轮机主要设备调试设计基准本课题以实际项目jack up N610项目为研究对象，通过分析各设备的工作原理，系统功能等因素，结合设备工作条件确定各设备的调试重点，制定具有针对性的解决方案。（a）主发电机组发电机组作为整个平台的动力核心，满足电力系统的电力负荷要求，对其工作可靠性，高效性要求极为严格，需要通过合理优化的调试程序将发电机组的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备5台发电机组，柴油机采用卡特皮勒3516C HD机型，1603Bkw1200rpm，发电机采用KATO 2150KVA 600V3Ph，60Hz，0.8PF。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件一。（b）应急发电机组应急发电机组作为整个平台的应急电力系统的核心，需保证在应急情况下，主发电机组失效等情况下，满足电力系统的应急电力负荷要求，其工作可靠性直接决定整个平台的可靠性及安全性。因此，需要通过合理优化的调试程序将应急发电机组的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备1台应急发电机组，柴油机采用卡特皮勒3512B HD机型，1102Bkw1200rpm，发电机采用KATO 140KVA 600V3Ph，60Hz，0.8PF。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件二。（c）空压机组空压机组作为整个平台的气动系统的核心设备，为有效提供压缩空气起到了重要的作用。空压机组的配备应满足规范对压缩空气使用的要求，其工作性能直接影响了整个平台的工作可靠性。因此，需要通过合理优化的调试程序将空压机组的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备3台空压机组，空压机组采用英格索兰R160i-W10（1台水冷）和R160i-A10（2台风冷），容积是24.5M3/min FAD。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件三。（d）分油机分油机作为整个平台的燃油净化系统的重要设备，为发电机正常燃烧提供了条件。分油机的配备应满足规范对燃油净化的使用要求，其工作性能直接影响了发电机燃烧的可靠性。因此，需要通过合理优化的调试程序将分油机的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备2台分油机，分油机采用阿法拉伐P615，有效容积是2460L/h（ISO8217 DMX/DMA）。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件四。（e）油水分离器油水分离器作为整个平台的零污染处理系统的重要设备，为舱底水直接排舷外提供了条件。油水分离器的配备应满足规范对排舷外的含油舱底水要求。因此，需要通过合理优化的调试程序将油水分离器的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备1台油水分离器，油水分离器采用RWO的SKIT/S DEB 10，容积是10M3/h；15PPM（5PPM）舱底水报警。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件五。（f）造水机造水机作为整个平台的海水淡化系统的重要设备，为船上工作人员的饮用水提供了条件。造水机的配备应满足规范对饮用水的使用要求。因此，需要通过合理优化的调试程序将造水机的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备2台隔膜式造水机，造水机采用COMPASS的 AQUA-SEP SERIES 3，产水量为40M3/d。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件六。（g）污水处理装置污水处理装置作为整个平台的生活污水处理系统的核心设备，为净化黑灰水提供了条件。污水处理装置的配备应满足规范对黑灰水的处理要求。因此，需要通过合理优化的调试程序将污水处理装置的性能调整到最佳状态，满足设计工作要求。N610设计配备1台污水处理装置，污水处理装置采用瓦锡兰生物式处理STC 20，黑水处理能力是70L/person/d，灰水处理能力是135L/person/d。通过分析设备资料，了解其辅助系统的工作条件等信息，制定调试准备工作内容，调试目标及调试步骤等。编制调试程序见附件七。综合以上各设备调试程序编制结果，整理出轮机各设备的调试程序设计基准。附件一至附件七为N610项目的各设备调试程序。以上调试程序已在jack up项目N527,581,596等陆续实践应用，对现场施工具有较好的指导意义，满足实现设备功能的要求。（6）JACK-UP船型发电机排烟系统背压计算基准因JACK-UP分漂浮、升降、钻井等状态，排烟管的布置也不同于常规船型，有较长的水平及下降管路，系统背压要高于后者，加之漂浮状态和钻井状态的排烟管路径不同，需要同时计算两种状态是否都满足发电机厂家要求。（7）JACK-UP船型典型钻井系统设计基准； (a) 低压泥浆系统低压泥浆系统的主要功能包括泥浆储存、搅拌、混合和输送。泥浆储存：116-E型Jack Up116E型Jack Up泥浆的储存区域共设置13个舱，其中6个Reserved pit,4个Active pit, 2个Slug pit, 1个Spotting pill pit。泥浆搅拌：根据泥浆池容积的不同，每个泥浆池里边设置1或2台泥浆搅拌器，另外每个泥浆池里边还设置有1到2个泥浆枪作为泥浆搅拌器的补充，以保证各泥浆池里的泥浆混合均匀，不发生沉积。泥浆混合：泥浆混合系统配备了两台MUD HOPPER和三台泥浆混合泵。泥浆混合时通过泥浆混合泵从泥浆池里吸泥浆为MUD HOPPER提供动力源，根据不同钻井深度和地质情况对泥浆系能的特殊要求再通过MUD HOPPER来添加不同的添加剂。加完添加剂的泥浆重新返回泥浆池，通过泥浆枪和泥浆搅拌器的进一步搅拌均匀，以待备用。泥浆输送：泥浆的输送可分为两部分，一部分是通过三台泥浆增压泵来为三台高压泥浆泵输送泥浆，以保证高压泥浆泵入口有一定的正压力（45-75psi）；另一部分是通过三台泥浆混合泵的排出总管输送到其他一些用户，比如水泥单元、盐水滤器、TRIP TANK和震动筛房等。详细的工作原理请参照附件：P&ID-Low Pressure Mud System(b) 高压泥浆排出系统高压泥浆系统和低压泥浆系统的分界点就是高压泥浆泵，高压泥浆系统泵前属于低压泥浆系统，泵后属于高压泥浆系统。高压泥浆系统的主要功能就是为钻井过程提供高压泥浆。高压泥浆从泥浆泵的排出口开始在管路中的旅行，首先到达的第一站是高压泥浆立管，依次是高压软管，顶驱，钻杆，钻铤，钻头，地质层，套管，防井喷装置，隔水套管环形空间，分流器，泥浆回流主管，再经泥浆处理装置，最后回到mud pit。一般地，高压泥浆的压力可达到 7500 PSI，以克服泥浆在旅行过程中的重力，摩擦损失以及带回钻头切下来的岩屑。高压泥浆排出系统主要包括三台高压泥浆泵，本项目采用的三作用容积式泵，单台最大功率1640kW (2200 input horsepower)，最大排出压力可达到7500psi，每台高压泥浆泵出口总管上安装一个安全阀，安全阀的排出口直接泄放到SLUG PIT中。此外，为了保证人员在对泵进行维修时的安全，每台泵还设置了一个安全阀的旁通泄放阀。在需要对泵进行维修时，可先通过此阀将泵内参与压力泄放出去。另外。高压泥浆泵的出口总管通常设置两根，一用一备，中间用闸阀隔开。当其中一条总管破损或堵塞时，可马上切换到另外一根，以保证钻井作业的不间断性和平台的安全。量条排出总管布置到主甲板艉部区域，然后通过跨接软管连接到钻台上的MUD STANDPAIPE。详细的工作原理请参照附件：P&ID-H.P.Mud Pump Discharge System(c) 泥浆回流系统泥浆回流系统主要指从井口到震动筛房之间的泥浆管路。其主要功能为对井里返回的泥浆进行检测，平衡井口压力等。主要设备包括DIVERTER, GAMBO BOX, TRIP TANKS 和 TRIP PUMPS。DIVERTER就像是一个环形防喷器，上边有三个比较大的管路接口（DN400）,其中一路为泥浆从井口返回的出口，另外两路分别指向左右舷，其作用就是应急排出管路。当发生井涌是，可通过关闭泥浆返回出口的阀门，同时打开应急排线外的阀门，把气体引向平台外，以避免气体在平台底部聚集，造成浮力下降而导致倾覆。另外，DIVERTER上海设置了一个主入口和测试口，都是DN80。注入口连接到TRIP PUMPS的排出端，测试口连接到MUD STANDPIPE上。从DIVERTER泥浆回流口流出的泥浆经过泥浆回流槽到达GUMBO BOX，其作用就是除掉，井口返回的泥浆中的较大的粘土块，多以GUMBO BOX也叫刮泥器。只有在钻浅层井，泥土含量比较大时才使用GUMBO BOX，深层井中泥土含量较少，泥浆就可以通过GUMBO BOX的旁通管路至下一级处理设备。TRIP TANKS 和TRIP PUMPS的主要功能就是在TRIP IN/ TRIP OUT的过程中保持井口和泥柱的压力平衡。TRIP TANK是两个结构舱，每个容积至少大于trip过程中拔出的钻杆的体积。TRIP PUMP是两台离心泵，排量取决于trip的速率。它们的作用就是抽出trip tank的泥浆，通过diverter排到环形空间。 详细的工作原理请参照附件：P&ID-Mud Return Piping System(d) 泥浆处理系统泥浆处理系统也叫固控系统，其作用就是处理从井里返回的泥浆，除去泥浆中夹杂的泥沙、粘土等，还原泥浆原本的性能，以便重复利用。本系统的组成主要包括5台振动筛，5个泥浆处理舱，1台DEGASSER,1台DESANDER,1台DESILTER，1台DEGASSER PUMP,1台DESANDER PUMP,1台DESILTER PUMP和1台备用泵。进入筛房的泥浆先通过振动筛，除去较大颗粒的岩屑。分离出来的岩屑可直接排舷外，或经CUTTING DRYER 处理后再排舷外。泥浆则进入到5个处理舱，逐级进行处理。依次为SAND TRAP TANK ,DEGASSERTANK，DESANDER TANK,DESILTER TANK 和CLEAN TANK。SAND TRAP TANK主要功能就是沉淀作用。DEGASSER TANK可翻译为除气舱，通过DEGASSER 自带的真空泵造真空来从DEGASSER TANK中吸泥浆，除完气的泥浆再由DEGASSER PUMP从DEGASSER TANK中吸泥浆驱动喷射器排出到DESANDER TANK 中。DESANDER PUMP从DESANDER TANK中吸泥浆输送到DESANDER以去除较小的沙粒后返回到下一级的DESILTER TANK。DESILTER PUMP从DESILTER TANK中吸泥浆输送到DESILTER进行进一步的除泥处理。除完泥的泥浆返回到最后一级的 CLEAN TANK。各别项目还配备离心机，来处理更小的颗粒。经过逐级处理的泥浆通过泥浆回流管返回到泥浆池中，即完成了整个的泥浆循环过程。 详细的工作原理请参照附件：P&ID-Shale Shaker House Piping System(e) 节流压井系统本项目节流压井系统主要包括三部分：高压泥浆、高压水泥和节流压井管路。高压泥浆部分主要是指从主甲板高压泥浆管路接口通过跨接软管连接到钻台上的泥浆管汇，再通过井架连接到顶驱的管路，设计压力7500psi。主要作用就是为钻井作业提供高压泥浆。高压水泥部分是指从水泥单元出口通过跨接软管连接到钻台上水泥管汇，再通过井架连接到水泥头的管路，设计压力15000psi。主要作业是为钻井作业提供固井用的高压水泥。节流压井部分主要指截流压井管汇和BOP之间的管路，根据BOP的设计压力，来确定节流压井管路的设计压力，通常为10000psi或15000psi。节流压井系统包括两个功能，一个是节流，另一个就是压井。节流压井管汇就是一个大阀组，当发生井涌，或井口压力突然升高时，通过井口控制系统的液控控制系统来关闭防喷器，同时打开通往节流压井管汇的阀门，再通过调节管汇上的节流阀，以保证进入管汇的泥浆有较高的背压。节流阀通常设置4个，其中2个为液压控制，另外2个为手动控制。返回的泥浆经过节流阀后压力降低到200psi以下，再经过泥气分离器（MGS）和振动筛等一系列泥浆处理设备以后回到泥浆池。当井口压力不断上升，就需要往井里注入重泥浆来平衡井口压力，这个过程就是压井。本系统的设计要点就是要分清各部分管路的设计压力。详细的工作原理请参照附件：P&ID-Choke Kill & Standpipe Manifold System (8) JACK-UP 轮机设备重量控制方案（指导方针）.（王天龙）重量控制是自升式钻井平台设计建造过程中的一项非常重要的工作，它主要包括整体重量和重心位置。重量控制要求通常是由船东在产品技术规格（SPEC）中提出。在设计、采购、建造等过程中应采取有效的监控,管理,和控制，以保证重量满足SPEC要求，以实现产品顺利交付。重量控制程序一定要结合公司负责的设计状态，满足船东的具体要求而编制，并经船东认可后方可实施。通过对自升式钻井平台的设计、建造过程进行跟踪、控制，以确保平台在完工时能达到预期的稳性和操作功能。因此，重量控制从设计开始，直到建造完工的整个过程都要按特定的程序进行。公司在建造JU系列钻井平台的工程中，采取有效措施实施重量控制。本课题主要是基于轮机专业在建造JU系列平台的经验基础上，对公司承接的自升平台建造项目，及其它海工项目而研究出的一般指导性文件。1. 重量控制实施步骤： 1.1设备采购阶段：(1) 轮机专业在编制采购技术招标文件（RM/POS）过程中，技术主管应要求供应商提供设备的预估重量和重量保控范围，相关要求须在RM/POS中体现。(2) 在接收到供应商提供的TP/TA后，技术主管组织对照不同设备厂家的设备重量并评估设备厂家对设备重量的控制能力，在技术标书评估文件（TBE）中进行综合评价。(3) 与各专业技术主管，项目组研讨重量控制总体目标和分解要求，形成重量控制初步方案，并组织与船东方进行必要的商讨。(4) 在管材等主要原材料订货过程中，在依据订货规格的基础上，物资部门需向订货厂家明确材料厚度须严格满足行业标准要求，以控制材料重量增加。1.2. 具体设计阶段：(1) 由轮机专业牵头制作重量统计登记表（MASTER EQUIPMENT），组织各专业技术主管定期更新表格信息，以确定各专业重量控制目标。（表格中明确设备重量，重心，所在系统等信息）(2) 轮机专业设计设备总布置图，图中应标注设备定位尺寸，重量等信息，以便依据详细的布置图、结构图等估算重量进行。(3) 技术主管要依据详细的结构图、系统图等对重量进行估算。并对设备底座、管系附件选择等进行重点优化设计以降低重量。(4)至少每月更新汇总一次重量重心记录，提交给重量控制工程师，并向重量控制工程师及时通报异常重量超限情况。(5) 重量控制工程师定期整理汇总项目重量重心，对照周期内主要重量变化并清晰注明，重量控制工程师负责编制项目重量控制报告，经技术经理、项目经理审核后发布，并按照要求定期发送至船东处。1.3. 建造阶段：(1) 设备到厂后，应由物资部仓储人员对照检查到货设备的重量，反馈到项目物资经理处，由物资经理通解决问题。（2）设计修改如影响重量、并造成重量产生较大变化时，需反馈到项目工程师处，由项目工程师通解决问题。结合JU项目的设计经验，在实际应用中可以从设备选型、设备布置、设备安装，系统PID优化等几个方面进行控制：不仅可以有效控制重量，而且还可以控制建造成本，起到降本增效的作用。下面列举了轮机、管系和通风对重量控制采取的措施：（1）轮机主要从设备选型、设备布置、设备安装等方面进行控制；（2）管系主要从系统PID优化（包括阀附件选型，壁厚等方面）进行控制；（3）通风主要从风道、风机选型等方面进行控制；（1）轮机方向1.设备选型：1.1空气瓶的选型：根据JU项目设计经验总结，根据计算，在满足使用的情况下尽量减小空气瓶的容积，两台启动空气瓶由4m3改为3.5m3，两台服务空气瓶由3.4m3改为2m3。1.2手拉葫芦的选型：根据JU项目设计经验总结，主发电机室手拉葫芦由4T改为1.5T；泥浆泵舱取消8T手拉葫芦。（与之相关的吊梁也进行了调整）1.3便携式电焊机的选型：根据JU项目设计经验总结，将原设计的两台便携式电焊机改为一台，减少一套移动推车。1.4饮用水消毒器的选型：根据JU项目设计经验总结，取消泵房中的一台饮用水消毒器。1.5 加热器的选型：根据JU项目设计经验总结，根据计算，在满足使用的前提下，将加热器由3个水柜减为2个水柜。1.6预压载泵的选型：根据JU项目设计经验总结，根据计算，取消海水系统PRELOAD PUMP，直接使用海水泵作为预压载。1.7 造水机除砂滤器的选型：根据JU项目设计经验总结，根据造水机配置情况，取消泵房中的造水机除砂滤器。2.设备布置：2.1 启动空气瓶布置：根据JU项目设计经验总结，将启动空气瓶从左舷辅机间移至发电机室，减小左舷辅设备间平台，进而节省了重量。2.2 发电机散热器布置：根据JU项目设计经验总结，将发电机散热器安装在主甲板上，取消原散热器平台，进而节省了重量。3设备安装：3.1 主发电机安装：根据JU项目设计经验总结，主发电机基座有传统的面板式基座改为焊接垫块式；主发电机两侧维修平台原设计范围包括发电机和柴油机，取消发电机端平台。3.2污水处理系统的污水存放舱：根据JU项目设计经验总结，经与船东协商，取消了污水存放舱。（2）管系方向：1系统PID优化：根据JU项目设计经验总结，系统PID优化不仅仅是对管线流程的选取，还会涉及到相关阀附件，壁厚等方面的选择。1.1 零污染系统：根据JU项目设计经验总结，上建的汗水管由钢管XS级改为不锈钢管10S级；上建的室外下水管由钢管XS级改为不锈钢管10S级。1.2 舱底水系统：根据JU项目设计经验总结，取消了舱底水泵与海水的备用关系；取消了预压载舱和空舱的吸入脚阀，改为吸入滤网箱；将舱底泵的吸入管路和排出口管路管径进行了优化。1.3 泥浆返回系统：根据JU项目设计经验总结，Diverter左右舷的排舷外管壁厚改为Sch.XS系列壁厚。1.4 消防系统：根据JU项目设计经验总结，消防系统上建区域顶层闭环取消，同时对原管子路径进行了优化。1.5 基油系统：根据JU项目设计经验总结，取消了与盐水管路的连接备用关系。1.6 压缩空气系统：根据JU项目设计经验总结，取消空气干燥器旁通；取消空气减压站安全阀透气管；取消发电机进口空气滤器；截止阀+止回阀的形式更改为截止止回阀。1.7 海水系统：根据JU项目设计经验总结，取消一路专用的从舱底水泵至各个冷却设备的冷管路及阀门；取消至两台VFD COOLING UNIT，至两台空压机及两台干燥器的冷却水管及阀门；海水主管路尽量布置在压载舱内；取消悬臂梁及钻台海水总管上的盲板，改为三通或异径；取消预压载泵至海水环管之间的管路；部分管路采用玻璃钢管。1.8 燃烧臂系统：根据JU项目设计经验总结，取消由平台压缩空气系统提供的压缩空气管路及相关阀件；取消连接左右舷燃烧壁的燃油管路。1.9 低压泥浆系统：根据JU项目设计经验总结，取消了一路的泥浆枪专用管路，将各低压泥浆枪连接到MUD HOPPER #1的排出管路上，并将装载站的注入和排出管路分别连接到两个MUD HOPPER的排出管路上。这样一来，从装载站装载泥浆时可通过MUD HOPPER的排出管至各泥浆池，而不必再通过泥浆枪；将各泥浆池的吸口尺寸优化。1.10 生活水系统：根据JU项目设计经验总结，黑灰水管路口径重新进行核对，优化减小相关口径；病房下水透气管路口径优化；污水处理装置透气管路优化。1.11 散料系统：根据JU项目设计经验总结，散料罐的透气管优化；取消所有的遥控阀门的本地操作手轮；取消PURGE VALVE+止回阀及其管线。2. 更新WORKMANSHIP：根据JU项目设计经验总结，取消了加强圈的设计要求，而改为了由船体结构专业进行核算并设计加强的方法。3. 阀门选型：根据JU项目设计经验总结，对阀门厂商进行了重新选定，选择重量价格比较高的厂商。（3）通风方向：1风道的选型：根据JU项目设计经验总结，右舷辅机舱取消结构风道，改为普通风管通风；泥浆池室周围的厨房供排风风道高度优化。2风机的选型：根据JU项目设计经验总结，通风风机叶轮材质采用高强度玻璃纤维材质；取消机舱VFD房间、电工间、机修间、储藏室供风供给；取消store office房间空调3