【摘要】：深水防噴器系統(tǒng)是保障深水鉆采作業(yè)可靠、安全的關鍵設備。它若因故障停機檢修將造成巨額經濟損失,而若因安全功能失效致使井噴失控則極可能釀成災難性后果。目前,深水防噴器系統(tǒng)的設計制造技術為國外所壟斷。深水防噴器系統(tǒng)的設計制造、可靠性及安全完整性評估等方面的研究工作,是當今海洋油氣工業(yè)重要的熱點課題。本文課題組聯(lián)合華北石油榮盛機械制造有限公司圍繞新研制的深水防噴器系統(tǒng),重點開展了深水防噴器系統(tǒng)液壓元件的可靠性試驗及其失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計推斷、深水防噴器組電控系統(tǒng)的安全完整性等級驗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)可靠性試驗相關標準,編制了深水防噴器系統(tǒng)液壓元件的試驗大綱、試驗方案、試驗程序等,并據(jù)此完成了可靠性試驗及產品失效信息的統(tǒng)計工作。針對小樣本特性試驗數(shù)據(jù)開展了分布擬合優(yōu)度檢驗、分布參數(shù)估計等數(shù)據(jù)統(tǒng)計推斷理論的研究,并在此基礎上完成了DDV閥、SPM閥平均壽命的點估計、區(qū)間估計。2)研究了IEC 61508、IEC 61511標準及Markov模型、FTA模型、RBD模型等常用安全完整性計算方法。在掌握深水防噴器三模冗余電控系統(tǒng)工作原理的基礎上,建立了其簡化配置圖及RBD模型,并利用Markov模型完成了電控系統(tǒng)的SIL建模、SIL驗證及檢驗測試間隔、通道失效率、維修時間對系統(tǒng)的性能影響分析。3)提出了一種基于多階段貝葉斯網絡的SIL計算新方法,分別建立了檢驗測試間隔時段、檢驗測試時段的動態(tài)貝葉斯網絡的結構及節(jié)點條件概率表。利用貝葉斯網絡工具箱(BNT),研究得到了時間間隔、共因權重對安全儀表系統(tǒng)不同結構多階段動態(tài)貝葉斯網絡模型精度的影響和不完全檢驗測試、維修對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。4)按照軟件開發(fā)流程,利用MATLAB軟件的圖形用戶開發(fā)環(huán)境開發(fā)了一款界面友好、易于使用的深水防噴器系統(tǒng)評估軟件。該軟件具備深水防噴器系統(tǒng)液壓元件試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計推斷、深水防噴器組電控系統(tǒng)SIL驗證兩大功能。
【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方案、要求等，參照相關試GJB 450A-2004、JBT 6882-2006 等)制定。為使試驗具有代表用相同方法、穩(wěn)定工藝裝配完成的合格產品，并用隨機抽樣方原則上越多越好，但需結合成本、時間等因素綜合確定(本章臺)。試驗前，應對受試產品編號并做好清晰的標記，并按要上，試驗設備、檢測儀器等應符合相關規(guī)定。試驗應模擬實際，即保證產品的試驗環(huán)境、工作條件等盡量貼近實際。試驗期期間規(guī)定的或已列入批準的試驗大綱中的預防性維護措施。此測，發(fā)現(xiàn)異常時應仔細檢查、記錄，按規(guī)定處理后方可繼續(xù)試計數(shù)加 1，累計次數(shù)達到預定要求時結束試驗(定時截尾試驗)

、蓄電池、儲液罐、泵、閥、軟管、歧管和其它液力操縱深水防噴器組的設備統(tǒng)是深水防噴器系統(tǒng)的關鍵組成部分之一，，用于深水防噴器組的監(jiān)測控制、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 個部分。統(tǒng)主要包括司鉆控制臺、中央控制單元、隊長控制臺等，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、電相互獨立，用于從平臺向水下電子模塊輸送電力和傳送信號。水下子系統(tǒng)主要冗余的藍、黃水下控制箱，其作用是為所有水下閥門操作、水下電子模塊與中元等的通信提供冗余控制，并且一個水下控制箱的故障不會影響另一個水下控用和功能。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)的簡化配置，如圖 3-2 所示。
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE95

【參考文獻】

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本文編號：2559997