液压打桩锤动力站加载装置的研究与应用

液压打桩锤动力站加载装置的研究与应用

李文成

海洋石油工程股份有限公司 身份证号码 ： 370724198110****

摘要：随着海洋工程设备技术和管理水平的不断提高，对于海洋工程施工设备的安全性和稳定性要求越来越高，液压打桩锤动力站加载装置是为了实现海洋石油工程股份有限公司(以下简称海油工程)打桩锤和绞车液压动力站加载试验而研制的。目前，国外液压打桩锤公司都有类似的加载装置，德国MENCK公司较为成熟，且该加载试验装置为国外公司竞争的关键技术，此类装置国内还没有成熟的产品和应用。借助于该装置将对动力站进行压力和流量的测试、加载检测，根据加载测试的结果判断设备是否可以继续正常出海施工作业，同时，该加载装置为动力站系统日常性能测试提供科学依据。

关键词：液压打桩锤；加载装置；应用

1加载装置的组成与原理

动力站加载装置由加载阀块、流量计、冷却器、海水过滤器、潜水泵及采集控制系统组成，按照MENCK和IHC打桩锤动力站的实际状况，设计制作加载试验装置，加载试验装置采用手动按钮电液比例节流加载，加载压力比例可调；读数采用压力表和流量表显示，二次仪表在电子集中显示盘；具备试验数据的显示、记录、输出等功能，满足海上试验要求；散热器采用海水冷却方式。

以上装置均放置在集装箱内，便于移动吊装，原理图如下图1所示：

图1 加载装置原理图

2技术参数要求

根据液压打桩锤动力站的技术参数要求，对液压打桩锤加载装置的环境温度、海水温度、相对湿度、船舶作业海况、相线及尺寸、吨位设计相关的参数，同时，对液压打桩锤加载装置的各关键部件匹配相关技术参数。

整体技术参数要求：打桩锤动力站加载装置要求的工作环境，环境温度：-20℃--- +45℃；海水温度：-2℃---+30℃；相对湿度：25%—100%。动力站加载装置工作要求，船舶及环境工况：风速20m/s以下，有义波高2米以下。能够测试出动力站的压力-流量曲线。电制:三相三线制 380V/50Hz和440V/60Hz；或220V/50Hz。动力站加载装置能保证在350Bar压力下，流量800L/ min时，连续工作不小于1 小时。动力站加载装置集装箱尺寸:不大于2.4m*1.6５m*1.9ｍ(宽＊长＊高)。动力站加载装置总重量：不大于3.２吨。

加载装置各关键部件技术参数要求：(1)加载阀块，加载阀块作为加载装置的核心部件，集成安装在集装箱式框架内，允许最大输出流量不小于：800升/分钟，工作压力不低于350Bar，加载阀块设有测压点和压力传感器。(2)海水过滤器，冷却介质为海水，海水过滤器作为净化装置，要求流量为：55㎥/h；压力为：1.6Mpa；温度为：40度；过滤精度为:1000um；(3)流量计，流量计介质为液压油，要求流量范围：6-60m3/h；粘度范围：2-200mpa.s；压力要求:2.5MPa；精度等级为:0.5%；具备实现现场直读和远程输出功能。(4)冷却器，流量(m³/h)：50.0；进口温度(°C)范围：55.0-28.0；出口温度(°C)：40.0-31.2；压降范围(kPa)：65.2-81.7；换热面积(m²)：27.4；散热片材料/厚度：TI/0.50 mm；密封材料：NBRP CLIP-ON；法兰等级：DIN PN16；设计压力(bar)：10.0；试验压力(bar)：15.0；设计温度(°C)： 70.0。可适应的消防水管直径Ф2.5"—3.0"和消防快速接头。采集控制器，电缆需采用防水密封接头，设计电子集中显示盘，可记录并输出流量压力数据，防护等级IP55，通过采集卡对压力温度进行采集、分析和计算，能够绘制流量-压力曲线。

3应用

液压打桩锤动力站加载试验装置已经为海油工程打桩锤的出海调试和运转调试提供了必要的手段，解决了过去单一的陆地调试弊端，有效地模拟打桩锤施工过程中的液压动力站工作状态，为海油工程11台套液压打桩锤出海施工前实战式调试提供了保障，同时为动力站故障锁定提供了数据信息，研究成果得到了有效的应用。

液压打桩锤动力站加载装置工作曲线，如下图2所示：

图2 加载装置工作曲线

4结语

海洋工程装备产业是被国务院明确列为重点培育和发展的战略性新兴产业,同时，也是实现中国智造2025备受重视的产业,对于海洋工程的发展具有深远的战略意义,海洋石油工程股份有限公司，作为海洋工程领域的排头兵，不仅承担着装备设施制造高质量发展的责任，同时也为国民经济的发展提供新增长点的历史使命，因此，解决发展中存在的技术壁垒，攻克卡脖子技术，开展“三新、三化”推动海洋工程设备持续进步是当前的重要课题。

参考文献：

[1] Operating and Maintenance Manual MENCK Hydraulic Hammer

[2]Operating and Maintenance Manual MENCK Hydraulic PowerPack

[3]Manual IHC Hydraulic Hammer

[4]Manual IHC Hydraulic PowerPack

[5]杜利楠,姜昳芃.我国海洋工程装备制造业的发展对策研究[J].海洋开发与管理.2013(03):1-6.

[5]萧禺.海洋工程:经济增长的新亮点[J].群众,2010,(09):70.