CN116044708A - 海上平台及其压缩空气系统 - Google Patents

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刘晓雷
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Abstract

本申请公开海上平台及其空气压缩系统。根据本发明的海上平台及其空气压缩系统包括一空气压缩装置、一储气装置、一压力检测装置、一报警控制装置和一报警装置。储气装置内形成储气腔，储气装置与空气压缩装置连通以向储气腔内导入压缩空气。压力检测装置与储气装置相连以检测储气腔内的空气压力。报警控制装置与压力检测装置相连以判断压力检测装置检测的空气压力是否达到压力阈值。报警控制装置与报警装置相连以根据空气压力达到压力阈值发出报警控制信号以控制报警装置进行报警。根据本发明的海上平台及其空气压缩系统可有效防止压力故障的发生。

Description

海上平台及其压缩空气系统
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，涉及海上平台及其压缩空气系统。
背景技术
海上平台由于具有抗风浪能力强、甲板面积大、甲板可变载荷大、装载量大、适应水深范围大和人员居住舱室多等优点，成为超大型起重机的最佳载体。海上平台一般具有调遣航行、起重作业和风暴自存等多种工况。海上平台运营过程中，海上平台的下沉上浮及压缩空气排压载系统是平台沉浮作业的核心系统。然而海上平台的下沉上浮以及压缩空气排压载系统的运行都需要压缩空气系统提供压缩空气。同时，海上平台内柴油发电机的启动、海上平台冲喷系统、回收绞车以及其他服务接头例如系泊绞车、泵的自吸装置等也都需要依赖压缩空气系统提供压缩空气，因而压缩空气系统在海上平台运营过程中显得极为重要。
目前，海上平台领域暂时没有较为成熟的压缩空气系统。现有的压缩空气系统主要是利用空压机进行空气压缩，且在空气压缩系统运转过程中，空气压力不稳定，容易过高或过低。空气压缩系统长期在过高或过低空气压力下工作容易使其输送管路和海上平台上的各被供气出现压力损伤，严重时甚至会造成压力故障。一旦出现压力故障或一台空压机出现问题，就需要立即停止作业并且进行压缩空气系统的维修，导致整个系统无法运转，因而容易导致延误施工，导致施工周期边长，提高了作业成本。
发明内容
本发明的一个优势在于提供海上平台及其压缩空气系统，所述空气压缩系统可在空气压力达到压力阈值时及时报警，可有效防止压力故障的发生。
本发明的另一个优势在于提供海上平台及其压缩空气系统，两台空压机可以互为备用，克服了一台空压机故障导致海上平台整体无法运转的缺陷。
本发明的另一个优势在于提供海上平台及其压缩空气系统，可将压力稳定在一定范围内，可有效防止压力故障的发生。
为达到本发明以上至少一个优势，本发明的一个优势在于提供用于海上平台的空气压缩系统，包括：一空气压缩装置，用于压缩空气；一储气装置，所述储气装置内形成储气腔，所述储气装置与所述空气压缩装置连通以向所述储气腔内导入压缩空气；一压力检测装置，所述压力检测装置与所述储气装置相连以检测所述储气腔内的空气压力；一报警控制装置，所述报警控制装置与所述压力检测装置相连以判断所述压力检测装置检测的空气压力是否达到压力阈值；以及，一报警装置，所述报警控制装置与所述报警装置相连以根据所述空气压力达到压力阈值发出报警控制信号以控制报警装置进行报警。
根据本发明一实施例，所述报警装置包括警示灯和语音报警器中的一种或多种组合，所述压力检测装置包括压力传感器。
根据本发明一实施例，包括一压力控制装置和一压力开关，所述压力控制装置与所述压力检测装置相连以判断所述压力检测装置检测的空气压力是否达到高压阈值和低压阈值，所述压力开关分别与所述压力控制装置和所述空气压缩装置相连，以根据所述空气压力达到高压阈值控制所述压力开关关闭以控制所述空气压缩装置停止工作，以根据所述空气压力达到低压阈值控制所述压力开关打开以控制所述空气压缩装置开始工作。
根据本发明一实施例，包括一储气安全阀，所述储气安全阀设置在所述储气装置，且所述储气安全阀被构造成在所述储气腔内的空气压力达到高压阈值时打开以泄压，在所述储气腔内的空气压力达到低压阈值时不再打开。
根据本发明一实施例，所述空气压缩装置包括至少两个空压机，所述储气装置包括至少两个启动储气瓶，所述启动储气瓶用于对海上平台的启动柴油发电机组供气，所述启动储气瓶安装有所述压力检测装置且其内形成有所述储气腔；所述空气压缩系统包括一旁通管和至少两个启动输气管，所述启动输气管分别与所述空压机和所述启动储气瓶连通，所述旁通管的两端分别与一个所述启动输气管连通。
根据本发明一实施例，所述储气装置包括一冲喷储气瓶，所述冲喷储气瓶形成所述储气腔且安装有所述压力检测装置，所述冲喷储气瓶分别与所述空压机和所述海上平台的冲喷系统和索具回收绞车相连通以供气，且所述启动储气瓶和所述启动柴油发电机组之间的连通管路设置有启动减压阀，所述冲喷储气瓶和所述冲喷系统的连通管路设置有冲喷减压阀，所述冲喷储气瓶和所述索具回收绞车的连通管路设置有回收减压阀。
根据本发明一实施例，所述储气装置包括一服务储气瓶，所述服务储气瓶分别与所述冲喷储气瓶和所述海上平台的需气服务机构相连通以供气，所述服务储气瓶形成所述储气腔且安装有所述压力检测装置。
根据本发明一实施例，所述储气装置包括一仪表储气瓶和一快关阀储气瓶，所述空气压缩系统包括一空气干燥器，所述空气干燥器与所述冲喷储气瓶连通，所述仪表储气瓶分别与所述空气干燥器和所述海上平台的需气仪表机构相连通以供气，所述仪表储气瓶内形成所述储气腔，所述仪表储气瓶安装有所述压力检测装置，所述快关阀储气瓶分别与所述空气干燥器和所述海上平台的快关阀相连通以供气，所述快关阀储气瓶内形成所述储气腔。
根据本发明一实施例，所述服务储气瓶和所述需气服务机构的连通管路以及所述冲喷储气瓶和所述服务储气瓶之间的管路设置有服务减压阀，所述冲喷空气瓶和所述空气干燥器之间的连通管路设置有仪表减压阀。
为达到本发明以上至少一个优势，本发明的一个优势在于提供海上平台，包括如上所述的空气压缩系统。
附图说明
图1示出了本发明的海上平台的空气压缩系统的管道布置示意图。
图2示出了本发明的系统报警和压力控制时的信息传递示意图。
附图标记：
10：空气压缩装置，11：空压机；
20：储气装置，21：启动储气瓶，22：冲喷储气瓶，23：服务储气瓶，24：仪表储气瓶，25：快关阀储气瓶；
30：压力检测装置；
40：报警控制装置；
50：报警装置；
61：启动输气管，62：旁通管；
70：需气装置，711：启动柴油机组，712：启动减压阀，721：冲喷系统，722：冲喷减压阀，731：索具回收绞车，732：回收减压阀，741：需气服务机构，742：服务减压阀，751：需气仪表机构，752：仪表减压阀；
80：空气干燥器；
91：压力控制装置，92：压力开关，93：储气安全阀。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考图1和图2，依本发明一较佳实施例的一用于海上平台的压缩空气系统将在以下被详细地阐述，其中所述用于海上平台的压缩空气系统包括一空气压缩装置10、一储气装置20、一压力检测装置30、一报警控制装置40和一报警装置50。
具体地，所述空气压缩装置10用于压缩空气。所述储气装置20内形成储气腔，所述储气装置20与所述空气压缩装置10连通以向所述储气腔内导入所述压缩空气。所述压力检测装置30与所述储气装置20相连以检测所述储气腔内的空气压力。所述报警控制装置40与所述压力检测装置30相连以判断所述压力检测装置30检测的空气压力是否达到压力阈值。所述报警控制装置40与所述报警装置50相连以根据所述空气压力达到压力阈值发出报警控制信号以控制报警装置50进行报警。
这样一来，在所述空气压缩系统的运转过程中，当所述储气装置20内的空气压力出现异常情况以致于达到压力阈值时，所述报警装置50便会及时发出警告，以提醒所述海上平台上的作业人员注意到所述空气压缩系统的异常情况，及时进行相应调整，从而避免所述空气压缩系统长期处在压力阈值下工作，进而预防了由此带来的压力故障，避免了所述空气压缩系统的空气输送管路和所述海上平台的需气组件的压力损伤，可有效防止压力故障的发生。
具体地，所述报警装置50可以为警示灯和/或语音报警器。由此，当所述压力检测装置30检测到所述空气压力达到压力阈值时，便灯光闪烁和/或发出语音提示，进而提醒作业人员出现异常情况。所述报警控制装置40可以为一控制芯片或者所述海上平台的中央控制台等。所述压力检测装置30可以为压力传感器(PT)。
作为优选地，参考图1，所述空气压缩装置10包括至少两个空压机11。所述储气装置20包括至少两个启动储气瓶21。所述启动储气瓶21用于对海上平台的启动柴油发电机组711供气，所述启动储气瓶21安装有所述压力检测装置30且其内形成有所述储气腔。所述空气压缩系统包括至少两个启动输气管61和一旁通管62。所述启动输气管61分别与所述空压机11和所述启动储气瓶21连通。所述旁通管62的两端分别与一个所述启动输气管61连通，以实现至少两个所述空压机11的互为备用。例如在一个所述空压机11故障时，通过一个所述空压机11对两个所述启动储气瓶21送气。所述空压机11未发生故障时，所述启动储气瓶21通过对应的所述空压机11送气，进而使得所述海上平台在一个所述空压机11故障时仍然可以正常运转，克服一个所述空压机11故障导致海上平台无法运转的缺陷。
进一步地，所述启动储气瓶21和所述启动柴油发电机组711之间的连通管路设置有启动减压阀712。由此，所述启动减压阀712可以将所述启动储气瓶21送来的压缩空气的压力对应减至启动压力值，以保证能够输送给所述启动柴油发电机组711压力合适的压缩空气。
作为优选地，参考图1，所述储气装置20包括一冲喷储气瓶22。所述冲喷储气瓶22安装有所述压力检测装置30且其内形成所述储气腔，所述冲喷储气瓶22分别与所述空压机11和所述海上平台的冲喷系统721和索具回收绞车731相连通以供气。
进一步地，所述冲喷储气瓶22和所述冲喷系统721的连通管路设置有冲喷减压阀722。由此，所述冲喷减压阀722可以将所述冲喷储气瓶22送来的压缩空气的压力对应减至冲喷压力值，以保证能够输送给所述冲喷系统721压力合适的压缩空气。所述冲喷系统721用于针对海上平台尤其使坐底式海上平台长期坐底后的附底问题，使得海上平台起浮时克服吸附力的问题。
所述冲喷储气瓶22和所述索具回收绞车731的连通管路设置有回收减压阀732。由此，所述回收减压阀732可以将所述回收储气瓶送来的压缩空气的压力对应减至回收压力值，以保证能够输送给所述索具回收绞车731压力合适的压缩空气。
作为优选地，参考图1，所述储气装置20包括一服务储气瓶23。所述服务储气瓶23分别与所述冲喷储气瓶22和所述海上平台的需气服务机构741相连通以供气，所述服务储气瓶23安装有所述压力检测装置30且其内形成所述储气腔。
进一步地，所述服务储气瓶23和所述需气服务机构741以及所述服务储气瓶23和所述冲喷储气瓶22之间的连通管路设置有服务减压阀742。由此，将从所述冲喷储气瓶22流出的压缩空气两次减压对应减至服务压力值，以保证能够输送给所述需气服务机构741压力合适的压缩空气。
具体地，所述需气服务机构741可以为系泊绞车、泵的自吸装置、CO2系统、污水处理装置、海底门、压载管和吃水传感器冲洗环等中的一种或多种组合。
作为优选地，参考图1，所述储气装置20包括一仪表储气瓶24和一快关阀储气瓶25。所述空气压缩系统包括一空气干燥器80。所述空气干燥器80与所述冲喷储气瓶22连通，所述仪表储气瓶24分别与所述空气干燥器80和所述海上平台的需气仪表机构751相连通以供气。所述仪表储气瓶24内形成所述储气腔，所述仪表储气瓶24安装有所述压力检测装置30。
进一步地，所述仪表储气瓶24和所述冲喷储气瓶22的连通管路设置有仪表减压阀752。由此，所述仪表减压阀752可以将所述仪表储气瓶24送来的压缩空气的压力对应减至仪表压力值，以保证能够输送给所述需气仪表机构751压力合适的压缩空气。
具体地，所述需气仪表机构751可以为气动风闸、气动百叶窗、防火风闸和汽笛中的一种或多种组合。所述快关阀储气瓶25分别与所述空气干燥器80和所述海上平台的快关阀相连通以供气，所述快关阀储气瓶25内形成所述储气腔。
进一步地，所述压力阈值可以为高压阈值和/或低压阈值。
作为优选地，参1和图2，所述用于海上平台的空气压缩系统包括一压力控制装置91和一压力开关92。所述压力控制装置91与所述压力检测装置30相连以判断所述压力检测装置30检测的空气压力是否达到高压阈值和低压阈值。所述压力开关92分别与所述压力控制装置91和所述空气压缩装置10相连，以根据所述空气压力达到高压阈值控制所述压力开关92关闭以控制所述空气压缩装置10停止工作，以使所述空气压缩系统内的空气压力不再升高，所述空气压缩系统内的空气压力能够随着所述空气的消耗而逐渐降低，以避免所述空气压缩系统由于长期处于高压压力下而出现高压故障，并根据所述空气压力达到低压阈值控制所述压力开关92打开以控制所述空气压缩装置10开始工作，以使所述空气压缩系统内的空气压力可升高，以避免所述空气压缩系统由于长期处于低压压力下而出现低压故障，进而使得所述储气腔内的空气压力维持在大于所述低压阈值且小于所述高压阈值的设定范围内。
具体地，所述压力控制装置91为可控制所述空压机11的控制箱，可以通过所述控制箱和所述压力开关92控制所述空压机11启停。具体地，所述压力开关92的打开与关闭可以手动控制也可以为自动控制。
作为优选地，参考图1，所述用于海上平台的空气压缩系统包括一储气安全阀93。所述储气安全阀93设置在所述储气装置20，且所述储气安全阀93被构造成在所述储气腔内的空气压力达到高压阈值时打开以泄压，在所述储气腔内的空气压力达到低压阈值时不再打开，进而使得所述储气腔内的空气压力维持在大于所述低压阈值且小于所述高压阈值的设定范围内。
进一步的，所述储气装置20和所述需气装置70之间的连通管路还设有压力表(PI)，用于显示流经相应管路的压缩空气的压力。
本发明提供一海上平台，参1和图2，包括如上所述的空气压缩系统和需气装置70，所述空气压缩系统用于对所述需气装置70提供压缩空气。
具体地，如上述分析可知，所述需气装置包括柴油发电机组、冲喷系统721、索具回收绞车731、系泊绞车、泵的自吸装置、CO2系统、污水处理装置、海底门、压载管和吃水传感器冲洗环、气动风闸、气动百叶窗、防火风闸、汽笛和快关阀等作业人员在海上平台工作、生活以及操控所述海上平台上浮和下沉时需要利用压缩空气的装置。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，包括：
一空气压缩装置，用于压缩空气；
一储气装置，所述储气装置内形成储气腔，所述储气装置与所述空气压缩装置连通以向所述储气腔内导入压缩空气；
一压力检测装置，所述压力检测装置与所述储气装置相连以检测所述储气腔内的空气压力；
一报警控制装置，所述报警控制装置与所述压力检测装置相连以判断所述压力检测装置检测的空气压力是否达到压力阈值；以及，
一报警装置，所述报警控制装置与所述报警装置相连以根据所述空气压力达到压力阈值发出报警控制信号以控制报警装置进行报警。
2.根据权利要求1所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，所述报警装置包括警示灯和语音报警器中的一种或多种组合，所述压力检测装置包括压力传感器。
3.根据权利要求1所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，包括一压力控制装置和一压力开关，所述压力控制装置与所述压力检测装置相连以判断所述压力检测装置检测的空气压力是否达到高压阈值和低压阈值，所述压力开关分别与所述压力控制装置和所述空气压缩装置相连，以根据所述空气压力达到高压阈值控制所述压力开关关闭以控制所述空气压缩装置停止工作，以根据所述空气压力达到低压阈值控制所述压力开关打开以控制所述空气压缩装置开始工作。
4.根据权利要求1所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，包括一储气安全阀，所述储气安全阀设置在所述储气装置，且所述储气安全阀被构造成在所述储气腔内的空气压力达到高压阈值时打开以泄压，在所述储气腔内的空气压力达到低压阈值时不再打开。
5.根据权利要求1所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，所述空气压缩装置包括至少两个空压机，所述储气装置包括至少两个启动储气瓶，所述启动储气瓶用于对海上平台的启动柴油发电机组供气，所述启动储气瓶安装有所述压力检测装置且其内形成有所述储气腔；所述空气压缩系统包括一旁通管和至少两个启动输气管，所述启动输气管分别与所述空压机和所述启动储气瓶连通，所述旁通管的两端分别与一个所述启动输气管连通。
6.根据权利要求5所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，所述储气装置包括一冲喷储气瓶，所述冲喷储气瓶形成所述储气腔且安装有所述压力检测装置，所述冲喷储气瓶分别与所述空压机和所述海上平台的冲喷系统和索具回收绞车相连通以供气，且所述启动储气瓶和所述启动柴油发电机组之间的连通管路设置有启动减压阀，所述冲喷储气瓶和所述冲喷系统的连通管路设置有冲喷减压阀，所述冲喷储气瓶和所述索具回收绞车的连通管路设置有回收减压阀。
7.根据权利要求6所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，所述储气装置包括一服务储气瓶，所述服务储气瓶分别与所述冲喷储气瓶和所述海上平台的需气服务机构相连通以供气，所述服务储气瓶形成所述储气腔且安装有所述压力检测装置。
8.根据权利要求7所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，所述储气装置包括一仪表储气瓶和一快关阀储气瓶，所述空气压缩系统包括一空气干燥器，所述空气干燥器与所述冲喷储气瓶连通，所述仪表储气瓶分别与所述空气干燥器和所述海上平台的需气仪表机构相连通以供气，所述仪表储气瓶内形成所述储气腔，所述仪表储气瓶安装有所述压力检测装置，所述快关阀储气瓶分别与所述空气干燥器和所述海上平台的快关阀相连通以供气，所述快关阀储气瓶内形成所述储气腔。
9.根据权利要求8所述的用于海上平台的空气压缩系统，其特征在于，所述服务储气瓶和所述需气服务机构的连通管路以及所述冲喷储气瓶和所述服务储气瓶之间的管路设置有服务减压阀，所述冲喷空气瓶和所述空气干燥器之间的连通管路设置有仪表减压阀。
10.海上平台，其特征在于，包括如权利要求1~9任一项所述的空气压缩系统。
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