U35中華人民共和國國家標準浮式鉆井船鉆柱升沉補償裝置國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會GB／T39212—2020前言 2規范性引用文件 3術語和定義 4分類、組成和產品標記 5.3質量與尺寸公差 5.9環境適應性 6試驗方法 6.1質量與尺寸公差 6.7環境適應性 7檢驗規則 ⅠGB／T39212—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由全國船用機械標準化技術委員會(SAC/TC137)提出并歸口。本標準起草單位：廣東精銦海洋工程股份有限公司、中國船舶工業綜合技術經濟研究院、中國船級社、中海油研究總院有限責任公司、廣東精銦海洋工程創新研究有限公司。1GB／T39212—2020浮式鉆井船鉆柱升沉補償裝置本標準規定了浮式鉆井船液壓式鉆柱升沉補償裝置（以下簡稱鉆柱補償裝置）的分類、組成和產品本標準適用于鉆柱補償裝置的設計、制造和驗收。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T700碳素結構鋼GB/T712—2011船舶及海洋工程用結構鋼GB/T1184—1996形狀和位置公差未注公差值GB/T1591低合金高強度結構鋼GB/T1720漆膜附著力測定法GB/T1804—2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T1958產品幾何技術規范(GPS)幾何公差檢測與驗證GB/T3766液壓傳動系統及其元件的通用規則和安全要求GB3836（所有部分）爆炸性環境GB/T5099（所有部分）鋼質無縫氣瓶GB/T5267.1緊固件電鍍層GB/T5267.4緊固件表面處理耐腐蝕不銹鋼鈍化處理GB/T6388運輸包裝收發貨標志GB/T6463金屬和其它無機覆蓋層厚度測量方法評述GB/T7826系統可靠性分析技術失效模式和影響分析(FMEA)程序GB/T8163—2018輸送流體用無縫鋼管GB/T13306標牌GB/T13342船用往復式液壓缸通用技術條件GB/T14039—2002液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號GB/T14976—2012流體輸送用不銹鋼無縫鋼管GB/T17107鍛件用結構鋼牌號和力學性能GB/T19190石油天然氣工業鉆井和采油提升設備GB/T20663蓄能壓力容器GB/T23507.1石油鉆機用電氣設備規范第1部分：主電動機GB/T25295電氣設備安全設計導則GB/T28911石油天然氣鉆井工程術語GB/T30790.5色漆和清漆防護涂料體系對鋼結構的防腐蝕保護第5部分：防護涂料體系2GB／T39212—2020GB/T31415色漆和清漆海上建筑及相關結構用防護涂料體系性能要求GB/T32474石油鉆井井控設備用橡膠軟管及軟管組合件GB/T33145大容積鋼質無縫氣瓶CB/T1102船用液壓系統通用技術條件CB1146.2艦船設備環境試驗與工程導則低溫CB1146.3艦船設備環境試驗與工程導則高溫CB1146.4艦船設備環境試驗與工程導則濕熱CB1146.12艦船設備環境試驗與工程導則鹽霧CB/T3616管路壓力試驗要求CB/T4397海洋石油平臺電氣設備防護、防爆等級要求材料與焊接規范(2018)（中國船級社）3術語和定義GB/T28911界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1最大靜載荷鉆柱補償裝置所能承受的最大工作載荷。3.2最大補償載荷鉆柱補償裝置進行補償運動時所能承受的最大載荷。3.3最大補償行程補償運動時鉆柱補償裝置所能提供的垂直方向最大位移。3.4最大補償速度鉆柱補償裝置進行補償運動時所能達到的最大速度。4分類、組成和產品標記4.1.1鉆柱補償裝置按照安裝位置分為：b)游車式補償裝置。4.1.2鉆柱補償裝置按照補償形式分為：c)主被動復合補償裝置，原理圖見圖3。3GB／T39212—2020說明：1—滑輪組；2—位移傳感器；3—控制器；4—驅動泵；5—液壓缸。圖1主動補償裝置原理圖說明：1—滑輪組；2—蓄能器；3—活塞；4—液壓缸。圖2被動補償裝置原理圖4GB／T39212—2020說明：1—滑輪組；2—蓄能器；3—活塞；4—驅動泵；5—控制器；6—位移傳感器；7—液壓缸。圖3主被動復合補償裝置原理圖4.2.1鉆柱補償裝置一般由執行單元、動力單元、控制單元三部分組成。4.2.2執行單元主要由液壓缸、滑輪組、導向機構等組成；動力單元主要由主電機、驅動泵、蓄能器、氣瓶、閥件、管匯等組成；控制單元主要由傳感器、控制臺、控制箱等組成。鉆柱補償裝置產品標記以型號表示，方法如下：||||—補償形式，B||||—補償形式，B表示被動補償表示主動補償表||||補償裝置類型T表示天車式補償裝置|||最大補償行程的數值單位為米(|鉆柱補償裝置代碼示例：最大補償載荷為3500m,天車式補償裝置，主被動復合補償的鉆柱補償裝置標記為：ZB3500-8.0-TF5GB／T39212—20205.1.1.1鉆柱補償裝置的設計應滿足預定用途的要求，主要技術參數有最大補償載荷、最大補償行程、最大靜載荷、最大補償速度。主要設計要求如下：a)最大補償行程應不小于鉆井船在鉆井作業工況下的最大升沉位移；b)最大補償速度應不小于鉆井船在鉆井作業工況下的最大升沉速度；c)動力單元參數應與最大補償載荷、最大補償行程、最大補償速度相匹配；d)設計主動或主被動復合補償裝置，應考慮傳感器和控制器的頻率、延遲時間等因素對補償控制精度的影響。5.1.1.2應根據GB/T7826的規定對鉆柱補償裝置進行失效模式和影響分析(FMEA)。5.1.2.1液壓缸底部應設有緩沖裝置。5.1.2.2液壓缸的設計除應考慮到液壓缸內壓載荷，還應考慮到液壓缸作為結構件所要承受的載荷。5.1.2.3液壓缸應滿足GB/T13342的相關要求。5.1.2.4滑輪組、鋼絲繩、游車、游車大鉤等零部件應滿足GB/T19190的相關要求。5.1.2.5每個液壓缸應獨立配置蓄能器。5.1.2.6在液壓缸和蓄能器之間應設置隔離裝置，可使液壓缸活塞在任意補償位置鎖定。5.1.3.1動力單元的液壓系統設計應符合GB/T3766的相關要求。5.1.3.2主電機的選用應符合GB/T23507.1的相關要求。5.1.3.3蓄能器的選用應符合GB/T20663的相關要求。5.1.3.4蓄能器應設有閥件，用于排出任何經過活塞泄漏的液體。5.1.3.5蓄能器的容積應大于液壓缸的容積。5.1.3.6鉆柱補償裝置應設計應急系統或機構，使得鉆柱補償裝置在升沉補償作業過程中不會出現關鍵性失效。5.1.3.7對于主動補償裝置，動力源應冗余配置。5.1.3.8液壓系統中應設置失壓保護裝置。5.1.3.9液壓管路系統的設計和安全性應符合CB/T1102的相關要求。5.1.3.10液壓管路系統的連接軟管及組合件應符合GB/T32474中的相關要求。的-5.1.3.12氣瓶應設置安全閥，安全閥整定壓力應為工作壓力的(1.05~1.1)倍。公稱水容積為的氣瓶應符合所有部分的相關要求。公稱水容積為的氣瓶應符合的相關要求。5.1.4.1鉆柱補償裝置的電氣設計應滿足GB/T25295的要求。GB／T39212—20205.1.4.2鉆柱補償裝置應設置傳感器，對鉆柱補償裝置的狀況進行監控。5.1.4.3傳感器量程及頻率特性應與被測參數預計的最大變化范圍及變化速率相適應，其中運動參考單元(MRU)的精度應不低于滿量程的5.1.4.4鉆柱補償裝置應設計安全系統以保證在斷電情況下的安全和基本功能。5.1.4.5控制單元應能實時監控鉆井船的運動狀態和鉆柱補償裝置的工作狀態，對補償載荷、補償速度、補償位移等進行控制。5.1.4.6電氣設備的防護等級應符合CB/T4397的規定。5.1.4.7相關設備的防爆要求應符合GB3836（所有部分）的相關要求。5.1.4.8控制單元的中央控制臺、機旁控制箱應能分別具有控制功能，中央控制臺及機旁控制箱應有能轉換控制模式的功能。5.2.1鉆柱補償裝置零部件材料應根據具體設計要求進行選用。具體鋼制材料可按照GB/T700、GB/T1591和GB/T17107選用。5.2.2鉆柱補償裝置的結構件（除液壓缸外）性能應不低于GB/T712—2011中DH32結構用鋼的相應要求。5.2.3鉆柱補償裝置中壓縮空氣、液壓管路系統的不銹鋼管道材料性能應不低于GB/T14976—2012級不銹鋼管的相應要求。5.2.4鉆柱補償裝置中壓縮空氣、液壓管路系統的碳鋼材料性能應不低于GB/T8163—2018中級碳鋼管的相應要求。5.2.5鉆柱補償裝置材料經檢驗合格后方可投產。5.3質量與尺寸公差5.3.2鉆柱補償裝置零部件的尺寸及公差應在設計圖樣上標注齊全，未注公差的線性和角度尺寸的公差應符合級的規定。5.3.3鉆柱補償裝置零部件的形位公差應在設計圖樣上標注齊全，未注形位公差應符合GB/T1184—k級的規定。5.4.1鉆柱補償裝置的零部件應無毛刺、碰傷、劃痕、銹蝕痕跡等缺陷。5.4.2所有裸露零部件均應進行防腐涂裝。在經過涂裝表面處理后，根據具體基底材料情況，分別采用電鍍和鈍化、防銹漆層進行防腐。采用電鍍防腐時，應按照GB/T5267.1的要求進行施工；采用鈍化方式進行防腐時，應按照GB/T5267.4的要求進行施工；采用漆層防護時應按照GB/T31415的要求進行涂漆防護。5.5焊接質量結構件的焊接應滿足中國船級社《材料與焊接規范(2018)》第3篇中第6章的要求。5.6.1在1.25倍最大靜載荷的強度負荷下，結構件應無結構損壞和永久性機械變形。5.6.2液壓系統管路和壓縮空氣管路在承受1.5倍設計壓力情況下，應不出現永久性機械變形情況。67GB／T39212—20205.7管路密性5.7.1液壓系統管路在1.25倍設計壓力情況下，應不出現滲漏情況。5.7.2壓縮空氣管路在設計壓力情況下，應不出現泄漏情況。鉆柱補償裝置的補償性能參數見表1。表1系列產品參數型號最大補償載荷kN最大靜載荷kN最大補償行程m最大補償速度m/s805.9環境適應性5.9.1在大氣溫度-20℃~45℃和相對空氣濕度不大于90%的條件下，鉆柱補償裝置電氣系統應不出現絕緣失效、電氣性能改變和物理性破壞等情況。5.9.2在鹽霧含量不高于23.6g/m3的環境下，鉆柱補償裝置電氣系統應不出現電性能改變、結構強度降低等情況。6試驗方法6.1質量與尺寸公差6.1.1采用稱重法測量鉆柱補償裝置的質量。6.1.2鉆柱補償裝置零部件形位公差應依據設計圖樣按GB/T1958規定的方法采用相應等級的量具進行檢驗。6.1.3鉆柱補償裝置零部件的形位公差可按表2推薦選用量具，可選用測量精度高于表內所列量具的其他量具或檢測設備。表2鉆柱補償裝置主要零部件形位公差檢測推薦量具序號檢測項目檢測量具1直線度、平面度、圓度、圓柱度、同軸度、對稱度、圓跳動、全跳動、平行度百分表／千分表、V型塊或測量支座、三坐標測量儀、形位誤差測量儀等2垂直度、傾斜度直角尺、萬能角度尺、三坐標測量儀、形位誤差測量儀等6.2外觀質量6.2.1目視檢查鉆柱補償裝置零部件是否有毛刺、碰傷、劃痕、銹蝕痕跡等缺陷，涂層和鍍層表面是否8GB／T39212—20206.2.2采用涂漆方式表面處理的零部件應依據設計圖樣按GB/T30790.5規定的方法采用涂鍍層測厚儀進行檢驗。涂層附著力試驗應按照GB/T1720進行。6.2.3采用電鍍方式表面處理的零部件應依據設計圖樣按GB/T6463規定的方法采用涂鍍層測厚儀進行檢驗。結構件的焊接按中國船級社《材料與焊接規范(2018)》第3篇中第6章的要求對焊縫進行檢驗。6.4.1使用1.25倍最大靜載荷作為試驗負荷，試驗時應緩慢加載并保持負荷5min后，檢查鉆柱補償裝置是否有結構損壞、永久性機械變形或者其他缺陷。6.4.2液壓系統管路和壓縮空氣管路的壓力試驗按CB/T3616中規定的方法測試。6.5.1液壓系統管路試驗按CB/T3616中規定的方法測試。6.5.2壓縮空氣管路密性試驗按CB/T3616中規定的方法測試。6.6.1連接執行單元、動力單元、控制單元等三部分，模擬浮式鉆井船的實際工況，測試鉆柱補償裝置的最大補償載荷、最大靜載荷、最大補償行程、最大補償速度。6.6.2鉆柱補償裝置裝船后進行聯合調試。6.7環境適應性6.7.1電氣系統的高溫試驗按CB1146.3中規定的方法測試。6.7.2電氣系統的低溫試驗按CB1146.2中規定的方法測試。6.7.3電氣系統的濕熱試驗按CB1146.4中規定的方法測試。6.7.4電氣系統的鹽霧試驗按CB1146.12中規定的方法測試。7檢驗規則鉆柱補償裝置檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗。有下列情況之一時，鉆柱補償裝置應進行型式檢驗：a)在下列情況之一時，應進行鉆柱補償裝置型式檢驗：b)新產品首次投產或定型；c)產品結構、材料、工藝有重大改變，足以影響產品性能或質量；停產2年后恢復生產；9GB／T39212—2020f)出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異；g)國家市場監督部門或主管檢驗機構提出要求。鉆柱補償裝置型式檢驗的樣品數量為一套（抽樣）。