【摘要】：深水防噴器系統(tǒng)是保障深水鉆采作業(yè)可靠、安全的關(guān)鍵設(shè)備。它若因故障停機(jī)檢修將造成巨額經(jīng)濟(jì)損失,而若因安全功能失效致使井噴失控則極可能釀成災(zāi)難性后果。目前,深水防噴器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)為國(guó)外所壟斷。深水防噴器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造、可靠性及安全完整性評(píng)估等方面的研究工作,是當(dāng)今海洋油氣工業(yè)重要的熱點(diǎn)課題。本文課題組聯(lián)合華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司圍繞新研制的深水防噴器系統(tǒng),重點(diǎn)開(kāi)展了深水防噴器系統(tǒng)液壓元件的可靠性試驗(yàn)及其失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷、深水防噴器組電控系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)驗(yàn)證兩方面的研究工作,并取得了如下創(chuàng)新性成果:1)根據(jù)可靠性試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),編制了深水防噴器系統(tǒng)液壓元件的試驗(yàn)大綱、試驗(yàn)方案、試驗(yàn)程序等,并據(jù)此完成了可靠性試驗(yàn)及產(chǎn)品失效信息的統(tǒng)計(jì)工作。針對(duì)小樣本特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)開(kāi)展了分布擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、分布參數(shù)估計(jì)等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷理論的研究,并在此基礎(chǔ)上完成了DDV閥、SPM閥平均壽命的點(diǎn)估計(jì)、區(qū)間估計(jì)。2)研究了IEC 61508、IEC 61511標(biāo)準(zhǔn)及Markov模型、FTA模型、RBD模型等常用安全完整性計(jì)算方法。在掌握深水防噴器三模冗余電控系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上,建立了其簡(jiǎn)化配置圖及RBD模型,并利用Markov模型完成了電控系統(tǒng)的SIL建模、SIL驗(yàn)證及檢驗(yàn)測(cè)試間隔、通道失效率、維修時(shí)間對(duì)系統(tǒng)的性能影響分析。3)提出了一種基于多階段貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的SIL計(jì)算新方法,分別建立了檢驗(yàn)測(cè)試間隔時(shí)段、檢驗(yàn)測(cè)試時(shí)段的動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)條件概率表。利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)工具箱(BNT),研究得到了時(shí)間間隔、共因權(quán)重對(duì)安全儀表系統(tǒng)不同結(jié)構(gòu)多階段動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型精度的影響和不完全檢驗(yàn)測(cè)試、維修對(duì)系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。4)按照軟件開(kāi)發(fā)流程,利用MATLAB軟件的圖形用戶開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)了一款界面友好、易于使用的深水防噴器系統(tǒng)評(píng)估軟件。該軟件具備深水防噴器系統(tǒng)液壓元件試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷、深水防噴器組電控系統(tǒng)SIL驗(yàn)證兩大功能。
【圖文】：

圖 2-1 深水防噴器系統(tǒng)液壓元件的可靠性試驗(yàn)裝置1 Reliability test device for hydraulic components of subsea blowout p方案及要求噴器系統(tǒng)液壓元件的可靠性試驗(yàn)方案、要求等，參照相關(guān)試GJB 450A-2004、JBT 6882-2006 等)制定。為使試驗(yàn)具有代表用相同方法、穩(wěn)定工藝裝配完成的合格產(chǎn)品，并用隨機(jī)抽樣方原則上越多越好，但需結(jié)合成本、時(shí)間等因素綜合確定(本章臺(tái))。試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)受試產(chǎn)品編號(hào)并做好清晰的標(biāo)記，并按要上，試驗(yàn)設(shè)備、檢測(cè)儀器等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。試驗(yàn)應(yīng)模擬實(shí)際，即保證產(chǎn)品的試驗(yàn)環(huán)境、工作條件等盡量貼近實(shí)際。試驗(yàn)期期間規(guī)定的或已列入批準(zhǔn)的試驗(yàn)大綱中的預(yù)防性維護(hù)措施。此測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查、記錄，按規(guī)定處理后方可繼續(xù)試計(jì)數(shù)加 1，累計(jì)次數(shù)達(dá)到預(yù)定要求時(shí)結(jié)束試驗(yàn)(定時(shí)截尾試驗(yàn))

、蓄電池、儲(chǔ)液罐、泵、閥、軟管、歧管和其它液力操縱深水防噴器組的設(shè)備統(tǒng)是深水防噴器系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一，，用于深水防噴器組的監(jiān)測(cè)控制、數(shù)。電控系統(tǒng)自上而下分為：水上子系統(tǒng)、傳輸光電纜、水下子系統(tǒng) 3 個(gè)部分。統(tǒng)主要包括司鉆控制臺(tái)、中央控制單元、隊(duì)長(zhǎng)控制臺(tái)等，其中中央控制單元是理器的、可完成全部控制功能的電控系統(tǒng)核心。兩條傳輸光電纜，由光纖、電相互獨(dú)立，用于從平臺(tái)向水下電子模塊輸送電力和傳送信號(hào)。水下子系統(tǒng)主要冗余的藍(lán)、黃水下控制箱，其作用是為所有水下閥門(mén)操作、水下電子模塊與中元等的通信提供冗余控制，并且一個(gè)水下控制箱的故障不會(huì)影響另一個(gè)水下控用和功能。電控系統(tǒng)采用 GE Fanuc 高可靠性、高柔性的 Genius 模塊化冗余(Gedular Redundancy，GMR)系統(tǒng)搭建，主要配置有雙兩模冗余(Double Dual Moundancy，DDMR)、三模冗余(Triple Modular Control，TMR)。其中，深水防噴冗余電控系統(tǒng)的簡(jiǎn)化配置，如圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2559997