電子報(bào)
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《廣東工業(yè)大學(xué)報(bào)》 - 第123期

海上石油平臺(tái)控制系統(tǒng)項(xiàng)目填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白

長(zhǎng)期以來,我校立足基層需要,服務(wù)地方產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)業(yè)實(shí)際課題研究為載體,依托產(chǎn)學(xué)研基地或科研實(shí)驗(yàn)室,通過畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、課外科技等形式,開展高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作。如自動(dòng)化學(xué)院通過接納學(xué)生參與海上石油平臺(tái)控制系統(tǒng)項(xiàng)目的研究,有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
  海上石油作業(yè)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)海上石油開采、鉆探、作業(yè)、維護(hù)的工作平臺(tái),是海上石油作業(yè)的重要工具,一直以來,主要從美國(guó)進(jìn)口。
  我國(guó)進(jìn)口的石油作業(yè)平臺(tái)以三樁式升降作業(yè)平臺(tái)為主,核心控制部件以自動(dòng)控制、液壓系統(tǒng)和機(jī)械部分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化升降、拔樁和插樁、定位和水平控制。適應(yīng)海上復(fù)雜的、惡劣的氣候環(huán)境和海洋環(huán)境的要求,其控制系統(tǒng)水平要求高,控制保護(hù)要求完善,其關(guān)鍵技術(shù)仍為發(fā)達(dá)國(guó)家(主要是美國(guó)和北美少數(shù)國(guó)家)所控制,其控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)仍然是空白。
  1995年夏,勝利作業(yè)三號(hào)平臺(tái)在東海作業(yè)時(shí),出現(xiàn)嚴(yán)重的平臺(tái)失控故障,平臺(tái)右樁腿六臺(tái)液壓電機(jī)燒毀,平臺(tái)出現(xiàn)了嚴(yán)重傾斜,重心發(fā)生嚴(yán)重的向右傾偏移,2000噸的平臺(tái)由于重心的偏移在不堅(jiān)實(shí)的海床上隨時(shí)可能造成平臺(tái)的嚴(yán)重傾斜,甚至?xí)斐善脚_(tái)翻倒沉入海底。
  勝利油田連續(xù)三個(gè)多月組織工程技術(shù)專家對(duì)勝利作業(yè)三號(hào)平臺(tái)進(jìn)行搶修,修復(fù)了部分損壞的機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng),但平臺(tái)仍無法恢復(fù)正常運(yùn)行。由于平臺(tái)所處的危險(xiǎn)狀態(tài)以及控制系統(tǒng)的復(fù)雜性,勝利油田曾邀請(qǐng)幾家高校和研究所上平臺(tái)進(jìn)行診斷和處理,但一直未能找到導(dǎo)致故障的原因,無法排除故障。2005年7月,勝利油田邀請(qǐng)我校自動(dòng)化學(xué)院教授上了三號(hào)作業(yè)平臺(tái),經(jīng)過兩個(gè)星期的故障排查,排除了故障,找到了引起故障的原因———控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷,提出了避免故障重復(fù)出現(xiàn)的措施,恢復(fù)了石油平臺(tái)的水平,脫離了危險(xiǎn)狀態(tài),恢復(fù)了作業(yè)平臺(tái)的正常運(yùn)行。
  取得排除故障的成功后,勝利油田委托自動(dòng)化學(xué)院對(duì)平臺(tái)控制系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改造,并填補(bǔ)海上石油平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的空白。
  為確保海上石油平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的成功,自動(dòng)化學(xué)院在實(shí)驗(yàn)室用近一百萬設(shè)計(jì)制造了石油平臺(tái)模擬系統(tǒng)。該平臺(tái)成功地模擬真實(shí)系統(tǒng)對(duì)海上各種惡劣環(huán)境的操作控制和安全保護(hù),并成為勝利油田作業(yè)平臺(tái)操作人員和工程技術(shù)人員的培訓(xùn)基地。
  模擬平臺(tái)由勝利油田派員驗(yàn)收成功后,自動(dòng)化學(xué)院教授課題組經(jīng)過一年的研發(fā),成功地開發(fā)了新的作業(yè)三號(hào)平臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng),于2006年9月通過了中國(guó)船級(jí)社的安全認(rèn)證和勝利油田組織的項(xiàng)目驗(yàn)收和海上運(yùn)行驗(yàn)收。經(jīng)過近一年半的運(yùn)行,勝利油田作業(yè)三號(hào)平臺(tái)運(yùn)行良好,未出現(xiàn)一次故障,確保了海上石油開采的運(yùn)行,同時(shí)也為勝利油田節(jié)省了大量的外匯,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白。
  在勝利油田作業(yè)三號(hào)石油平臺(tái)控制系統(tǒng)研發(fā)成功后,2007年10月,自動(dòng)化學(xué)院進(jìn)一步為海上石油平臺(tái)研發(fā)了一套具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的平臺(tái)自動(dòng)測(cè)深系統(tǒng),目前正在安裝調(diào)試。
  作業(yè)三號(hào)模擬系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備、研究平臺(tái)和培訓(xùn)平臺(tái)留在自動(dòng)化學(xué)院的教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中,以對(duì)海上作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行深入研究、開發(fā)新的深海平臺(tái)以及重載負(fù)荷系統(tǒng)、混雜系統(tǒng)自動(dòng)控制理論和應(yīng)用的深入研究。
  該項(xiàng)目不僅考驗(yàn)了我校自動(dòng)化學(xué)院教師的科研能力,同時(shí)學(xué)院也利用該項(xiàng)目培養(yǎng)本科生的工程能力,接納了李順毅等9位同學(xué)參加該課題的研究,完成了“勝利油田石油平臺(tái)三樁腿PLC伺服控制”、“勝利油田石油平臺(tái)升降過程水平控制”等相關(guān)課題。學(xué)院還利用該項(xiàng)目進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,其中楊武同學(xué)完成了《勝利油田石油平臺(tái)升降過程控制》畢業(yè)設(shè)計(jì)、陳俊龍同學(xué)完成了《基于RSView的模擬平臺(tái)升降監(jiān)控系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)》。在對(duì)產(chǎn)業(yè)實(shí)際課題的研究中,同學(xué)們有效地提高了自身的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。