优秀毕业论文--自升式海洋生活钻井平台舱底水与生活污水防污染系统综合设计

优秀毕业论文--自升式海洋生活钻井平台舱底水与生活污水防污染系统综合设计 自升式海洋生活钻井平台舱底水与生活污水防污 染系统综合设计 刘沣瑶 ,船舶与建筑工程学院A06船舶1班, 指导教师:李德堂, [摘要] 海洋生活平台在生产生活过程中会产生各类污染，对海洋带来了较大的污染， 直接或间接给人类的生活带来了各种危害。随着海洋环境污染的日益严重和公众环保意 识的不断增强，国际上的各类防污染公约对海洋平台污水处理及排放要求越来越高，执 行也越来越严格，海洋平台防污染系统的设计和使用面临了严峻的挑战。设计中简单的 介绍了海洋平台的发展概况，并针对船舶轮机手册中对舱底水系统和生活污水系统管路 的各项规定，详细阐述了本平台舱底水及生活污水的收集、处理及排放系统的设计。根 据平台的具体布置和各类防污公约、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 及 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 中对平台防污系统的要求，为平台配置 了符合规范要求的防污设备。整个系统根据不同污染物有不同排放要求的特点，对其进 行了分类收集、处理，使平台工作中所产生的各类污染得到有力的控制，满足排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 要求甚至零排放，达到减少海洋平台对海洋造成污染的目的。 [关键词] 海洋生活平台;防污系统;排放标准;海洋污染 [Abstract] Marine life living platform will produce various types of pollution in the production process, it brought a large pollution to marine and directly or indirectly brought a variety of hazards to human life. With the increasing of marine pollution and the growing awareness of environmental protection, International Convention on marine pollution prevention for the Sewage treatment and disposal of offshore platform more and more stringent, the anti-pollution system’s design and use is facing serious challenges. The design simply introduced the overview of development of offshore platform, according to the platform’s specific design and layout, and the requirement of anti-pollution system in various anti-pollution conventions, norms and agreements, against the provisions of Bilge Water System’s and Sewage system’s pipeline in the Handbook of Marine, it detailed elaborate bilge water and sewage’s collection, treatment and disposal on this platform. The whole system according to different emissions requirements to separate collection and treatment, and let the different types of pollution on the platform are effective controlled, for meeting the emission standards and even zero-emission, and prevent marine pollution which made by platform. [Key words] platform;anti-pollution system;emission standards;ocean pollution 1前言 1.1海洋环境的现状 随着资源、能源的日趋紧张与各国能源需求迅猛增长，在21世纪世界各国将更多的依赖几乎未被开发的海洋。我国沿海海域已建成海上工作平台数百座，这些平台(包括固定式和移动式平台以及浮动式储油装置)在满足能源开发需求的同时，也带来了海上安全和环境污染的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 自上世纪50年代以来，随着我国社会经济和科技的迅猛发展，海洋受到了来自各方面不同程度的污染和破坏，海洋环境日益恶化尤其是近岸海域污染严重，给人类的生存和发展带来了极为不利的后果。据《中国海洋环境质量公报》显示，2008年我国近岸海域总体污染程度依然较高。2004年，我国海域未达到清洁水质标准的面积一年中整整增加了2.7万平方公里;我国严重污染的海域面积比2003年增加了0.7万平方公里;全年发生赤潮的总面积为26630平方公里，而2003年还是14550平方公里，新增赤潮发生面积为12080平方公里。全海域未达到清洁海域水质标淮的面积约13.7万平方公里。污染海域主要分布在辽东湾、渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。事实上，中国已成为世界上海洋环境污染最严重的国家之一，以污染最严重的渤海海域为代表的近海海洋生态环境已接近崩溃的边缘。如果不能有效遏制和治理海洋污染，蓝色海洋带给我们的将不再是美丽的景色、富饶的资源，而是一个无底的深渊„„ 虽然海洋环境污染有各方面原因，但船舶是造成海洋直接污染的重要方面，对船舶所带来的海洋污染控制已刻不容缓。 海洋污染指人类直接或间接地把一些物质或能量引入海洋环境(包括河口)，以至于产生损害生物资源，危及人类健康，妨碍包括渔业活动在内的各种海洋活动，破坏海水的使用素质和舒适程度的有害影响。海洋的污染源多种多样，包括沿海工业污染物质的排放，大陆径流，海上交通活动，海上采油、采矿，大气中污染物的沉降及海洋中的污染物。这里着重说明在钻探或生产开采石油的过程中，经常会有油类或矿物质的流出，对局部海域污染比较明显，尤其是事故，造成的污染相当严重。海洋平台对海洋的污染主要有油污水和生活污水。石油进入海洋之后造成的危害是明显的，它影响海洋生物的生长，对海岸活动，海洋资源的开采工作有重大的经济影响，还可能影响局部地区的水文气象条件，降低海洋的自净能力。石油对海洋生物的影响包括由油的化学成分引起的毒害性和污染性两方面，同时还与生物系统的多样性，可变性及其对油污染的敏感性等复杂因素有关。石油对海洋环境的损害程度并不完全取决于溢入海中的石油量，在对石油比较敏感的区域内，少量溢油的损害程度将大于荒凉岩石海岸上的大量溢油损害程度。未经处理的平台生活污水排放入海后可以被水体净化而不构成污染，但平台集中的海域内无限制的排放就会造成海域内溶解氧减少，水质富营养化，微生物大量繁殖，严重时水体会变黑发臭。 1.2海洋环境保护法 (1)船舶防污染管理体制简介 联合目的国际海事组织(IMO)的宗旨是通过国际组织的活动促进海上安全和防止海洋污染。为便于在防止船舶造成污染(消除环境污染及经济陪偿等保护海洋环境方面进行技术、法律和科学上的合作，IMO为各国政府提供了一个有效的机构。 IMO建立了由各国政府、联合国有关机构及机关、团体提名的专家组成的组织机构，主要有: IM0海洋环境保护委员会(MEPC) IM0海上安全委员会(MSC) MSC下设的散装化学品分委会(BCH) MSC下设的危险货物运输分委会(CDG) IMO法律委员会(LEG) 《伦敦倾废公约》缔约国协商会议 放射性废物投置海洋的政府间专家小组 倾废科学专家组 其中，MEPC是IMO在保护海洋环境中的主要机构，对该组织的所有会员国开放。其主要职责是审议本组织范围内的有关防止和控制船舶造成海洋污染的任何事宜，实施防止和控制船舶造成海洋污染公约和协议书，或者履行根据这些公约及协议书赋予该组织的职责。IMO通过MEPC和其它专家机构的工作提出防止海洋污染的具体措施或建议，并制订必要的防污公约或协议书的草案，供各国政府派全权代表出席的外交大会讨论通过。 (2)环境法的实施 意识到保护整个人类环境特别是海洋环境的需要，认识到船舶故意、随意或意外排放油类和其他物质是造成污染的一项重要来源，各国为保护环境而缔结了各项国际防污公约和协议书。 IMO制定的国际防污公约有它的特殊性和重要性。这是因为防止和控制船舶污染海洋不是一个国家或地域能完满解决的，必须制定国际性防污公约，该公约一经生效，对所有从事国际运输的船舶都有一定的约束力。公约的缔约国可行使国家主权，拒绝不符合公约规定要求的船舶入港或采取其他措施。《中华人民共和国民法通则》第142条规定:中华人民共和国缔结或参加的国际条约同中华人民共和国的民事法律有不同规定的，适用于国际条约的规定，但中华人民共和国声明保留的条款除外。这就是说，所有我国加入的国际防污公约或协议书，都构成我国防污公约的一部分。据MEPC秘书处截至1992年1月的统计资料，IMO制定和管理的(行使秘书处职责的)关于防止船舶造成海洋污染的各种公约和协议书共有13个，其中已经生效的有8个，我国已先后加入的有6个，而适用范围最广，技术性最强，最复杂，影响最大的是《MARPOL73-78防污染公约》。《1973年国际防止船舶造成污染公约》系由国际海事组织在1973年10月8日至11月2日召集的国际海洋污染会议通过。协议书?(关于涉及有害物质事故报告的规定)和?(仲裁)在同一会议上通过。随后该公约经过了国际海事组织在1978年2月6日至17日召开的国际油船安全和防污染会议(TSPP会议)通过的1978年协 定书的修订。经1978年协定书修订的该公约，称为《经1978年协定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约》，简称《73/78防污公约》。中华人民共和国海上交通安全法规定了海事监管的主要对象和管理内容，明确了“船舶”是指各类排水或非排水船、筏、水上飞机、潜水器和移动式平台。“设施”是指水上水下各种固定或浮动建筑，装置和固定平台。“作业”是指在沿海水域调查，勘探，开采，测量，建筑、疏浚、爆破、救助、打捞、拖带、捕捞、养殖、装卸、科学实验和其他水上水下 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 。海上平台在勘探开发和生产过程中，不仅自身产生污染，开发勘探也产生污染，后者的污染程度会更严重、影响范围会更广。因此，根据1990年国际有无防备反应与合作公约规定，应要求产生企业建设与污染风险相称的污染应急反应力量;企业在进行生产的过程中具备完善安全与防污管理体系必不可少。 就目前的海洋污染状况来看，减少各类海洋平台对环境的影响势在必行。本设计针对海洋平台舱底水系统及生活污水系统对海洋环境产生污染的问题，对舱底水及生活污水的防污系统产生的污水进行全方位的处理，使之达到规范要求，减少甚至避免海洋污染。 2 海洋工程的发展 2.1世界海洋钻井平台发展概况 世界现代石油工业最早诞生于美国，一个名为乔治?比尔斯的人于1855年请美国耶鲁大学西利曼教授对石油进行了化学分析，结果发现石油能够通过加热蒸馏分离成几个部分。1858年比尔斯请德雷克上校带人打井，1859年8月27日获得了石油。从此，利用钻井获取石油、利用蒸馏法炼制煤油的技术真正实现了工业化，使得现代石油工业的诞生。随着人类对石油研究的不断深入，在 20世纪，石油不仅成为现代社会最重要的能源材料，由其得到的各种各样的产品也已经深入到人们生活中的各个角落，因此被人们称为“黑色的金子”、“现代工业的血液”。高额的石油利润极大的推动了石油勘探及开采活动的进行，除了陆地石油勘探外，对于海洋石油资源的开发也日益深入。近海石油的勘探开发距今已有100多年。1897年，在美国加州Summer land滩的潮汐地带上首先架起一座76.2米长的木架，将钻机置于上面进行打井，这就是世界上第一口海上钻井。1920年委内瑞拉搭制了木制平台进行钻井。1936年美国为了开发墨西哥湾陆上油田的延续部分，钻成功第一口海上油井并建造了木制结构生产平台，两年后，于1938年成功地开发了世界上第一个海洋油田。第二次世界大战后，随着世界钢铁行业的发展，将木制结构平台改为钢管架平台。1964,1966年英国、挪威在水深超过100米、浪高达到30米、最高风速160千米/小时、气温至零下且有浮冰的恶劣条件下，成功地开发了北海油田。标志着人们开发海上油田的技术的成熟化。目前已有80多个国家在近海开展石油商业活动，原油产量占世界石油总产量的30%左右。 1897年，在世界上第一口海上钻井的旁边，美国人威廉姆斯在同一个地方造了一座与海岸垂直的栈桥，并将钻机、井架等放在上面钻井。由于栈桥与陆地相连，物资供应就方便多了。而且钻机在栈桥上可以随意的浮动，从而一个栈桥可打多口井。在海边搭架子，造栈桥基本上只能算是陆地的延伸，与陆地钻井没有多大的差别。能否远离岸边在更深的海里钻井成为人们思索探究的一个问题。1932年，美国得克萨斯公司造了一条钻井驳船“Mcbride”，上面放了几只锚，到路易斯安那州Plaquemines地区“Garden”岛湾中打井。这是人类第一次进行“浮船钻井”，即这个驳船在平静的海面上漂浮着，用锚固定进行钻井。但由于船上装了许多设备物资器材，在钻井的时 候，该驳船就已经坐到海底了。此后的较长时间，都一直用这样的方式进行钻探。这就是第一艘坐底式钻井平台。同年，该公司按设计意图建造了一条坐底式钻井驳船“Gilliasso”。1933年这艘驳船在路易斯安那州Pelto湖打了“10号井”，钻井进尺5700英尺。以后的许多年，各国也设计和制造了许多不同型号的坐底式钻井驳船，如1947年，john hayward设计的一座“布勒道20号”，平台支撑件高出驳船20多米，平台上备有动力设备、泵等。它的使用标志着现代海上钻井业的诞生。 多年后，滨海钻井承包商们认识到在40英尺或更深的水中工作，升降系统的造价比坐底式船要低得多，由于经济原因，自升式钻井平台开始兴起。自升式钻井平台的腿是可以升降的，不钻井时，把腿升高，平台浮于水面，拖船把平台拖到工作区域，然后使腿下降伸到海底，再加压，平台升到一定高度，就脱离了潮、浪、涌的影响，得以钻井。1954年，第一条自升式钻井船“迪龙一号”问世，12个圆柱形桩腿。随后生产的几条自升式钻井平台，皆为多腿式。但于1956年造的“斯考皮号”平台是第一座三腿式的自升式平台，用电动机驱动小齿轮沿桩腿上的齿条升降船体，桩腿为×架式。1957年制造的“卡斯二号”是带有沉垫和4条圆柱形桩腿的平台。 随着钻井技术的提高，固定式平台也在发展。在一个钻井平台上可以打许多口井而钻井平台不必移动，特别是近海开发井。固定式平台就是建立永久性钻井平台，大都是钢结构，打桩，然后升出海面;也有些是水泥结构件。至今工作水深最深的固定平台是“Cognac”，它能站立在路易斯安那州近海318米水深处工作。 1953年，由Cuss财团造成的“Submarex”钻井船是世界第一条钻井浮船。1957年，“卡斯一号”钻井船改装完毕，长78米，宽12.5米，型深4.5米，吃水3米，总吨位3000吨，用6台锚机和6根钢缆把船系于浮筒上。采用浮船钻井会带来一系列问题，如:由于波浪、潮汐至少给船带来三种运动，即漂移、摇晃、上下升沉;钻头随时可能离开井底;泥浆返回漏失;钻遇高压油气大直径的导管伸缩运动而不能耐高压等等。这样就需要把防喷器放到海底，首先使用简易的水下设备，从而把浮船钻井技术向前又推进了一步。 1962年，壳牌石油公司用世界上第一艘“碧水一号”半潜式钻井船钻井成功。“碧水一号”原来是一条坐底式平台，工作水深23米。当时为了减少移位时间，该公司在吃水12米的半潜状态下拖航。在拖航过程中，发现此时平台稳定，可以钻井，于是受到了启示，后把该平台改装成半潜式钻井平台。1964年7月，一条专门设计的半潜式平台“碧水二号”在加州开始投入使用。第一条三角形的半潜式平台是1963年完工的“海洋钻工号”，第二条是1965年完工的“赛德柯135”。 随着资源的需求增大及海上钻井的不断发展，人类把目光移向更深的海域，于是半潜式钻井平台就充分显示出它的优越性。在海况恶劣的北海，更是称雄，与之配套的水下钻井设备也有发展。半潜式钻井平台的定位一般都是采用锚系定位，而深海则必须使用动力定位。第一条动力定位船是“Cussl”，能在12000英尺水深处工作，获取600英尺的岩心。以后出现了动力定位船“格洛玛?挑战者号”，它于1968年投入工作，一直用于大洋取心钻井。世界上真正用于海上石油勘探的第一条动力定位船是1971年建成的“赛柯船445”钻井船，工作水深在动力定位时可达600米以上。半潜式平台分为自航和非自航。动力定位船所配套的水下设备是无导向绳的水下钻井设备。后来，钻井平台又有新的型式出现。如张力腿平台和“Spar”。 2.2中国海洋钻井平台发展概况 我国石油工业于上世纪50年代末才开始起步，时间较晚。1963年，在对海南岛和广西地质资料进行详尽分析的基础上，决定在中国南海建造海上石油平台。此后的2年间，广东茂名石油公司用土办法制成了中国第一座浮筒式钻井平台，在莺歌海渔村水道口外距海岸4公里处钻了3口探井，并在400米深的海底钻获了15升原油。1966年12月31日，中国的第一座正式海上平台在渤海下钻，并于1967年6月14日喜获工业油流，从此我国的石油工业进入了正式的发展阶段。 1981年地矿部建设了一台半潜式的海洋钻井船，取名叫“勘探三号”。1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计，上海船厂建造的中国第一座半潜式钻井平台—勘探号建成。其后转战南北，共打出15口海底油、气井。它为发现中国东海平湖油气田残雪构造，作出了重要贡献。 “勘探3”号是一座由一座箱式甲板(亦称平台甲板)6根大型立柱、一座高大井架和两只潜艇式的沉垫组成的半潜式钻井平台。从沉垫底部到平台的上甲板有35.2米高，相当于一座12层的高楼，总高100米，总长91米，总宽71米，工作排水量219910吨，工作吃水20米，平台上装有900项，8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9米的主柱高高地托在高空。它除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统在内的全套钻探设备外，还配置了4组(8台)150吨的电动锚机，5组660千瓦的柴油发电机组。同时，船上还配有潜水钟和甲板减压舱组成的200米饱和潜水系统，防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备。“勘探3”号平台上设有地质楼、报务室、应急发电机室、水文气象室、中心控制室和居住室等现代化的生活设施，水电通讯一应齐全，甲板顶还有可供直升飞机起降的停机坪。 半潜式钻井平台具有优良的抗风浪性能和较大的可变载荷，并可在较深海域进行钻探作业。当时世界上只有少数几个国家能建造，而且造价昂贵。我国设计出的适应中国大陆架实际情况的半潜式钻井平台，是一座矩形半潜式钻井平台。其主要性能参数为:工作水深35,200米，最大钻井深度6000米。 1984年6月25日上午，“勘探3”号在我国最大的拖轮“德大”号的拖引下，离开上海港到东海温州湾外的海域进行各种性能试验。试验表明，“勘探3”号辐射状锚泊系统布置合理，十分适应该平台的精确定位和作业。其间“勘探3”号在试验的狂风巨浪中接受了中国船舶检验局和美国ABS船级社的入级签证，美国船级社的日籍验船师木下博敏把“勘探3”号称作为中国现代海上工程的标志。国外一般海洋钻探公司获悉中国有这样高质量的钻井平台后，纷纷前来探询租用或合资经营“勘探3”号钻探承包作业的可能性。 目前世界海洋石油的勘探开发主要集中在靠近陆地的称之为大陆边缘的部分。大陆边缘又分为大陆架、大陆坡和大陆隆三部分。中国大陆架是世界最宽的大陆架之一，总面积473万平方千米。据有关专家估计仅大陆架石油地质储量约250亿吨，天然气80000亿立方米。如果再考虑整个大陆边缘，其发展前景更不可限量。根据1994年的数据，我国海上采集地震测线57万公里，打探井363口，发现油气构造88个，获得石油地质储量11.88亿吨、天然气地质储量1800亿立方米，年产量达到了647万吨。目前年产油量2500万吨，年产气量约50亿立方米。 2008年6月6日，中国石油天然气集团公司宣布:目前全球最大的座底式钻井平台——中油海三号座底式钻井平台安全抵达冀东南堡油田。该平台投用后，将大大提高中国石油滩海地区勘探开发的能力。中油海三号是由中国石油海洋公司与上海708所联合研制，由山海关造船厂制造。该平台长78.4米，宽41米，上甲板高20.9米，空船总重量5888吨，适合10米以内水深的海上作业，是目前全球最大的座底式钻井平台。中国石油海洋公司组建于2004年11月，2006年，公司在渤海湾三个油田海上钻完井17口，试油试采11.2万吨，动用自有船舶8艘、外雇船舶19艘，安全完成了19次海上平台的拖航、移位。目前，中国石油海洋公司已拥有各类移动式平台七座，包括五座自升式钻井平台和两座生活平台，还有正在新加坡建造三座自升式钻井平台，预计将于2008,2009年间陆续完成。 目前我国正在设计、建造的超深水钻井平台主要有: (1)由708所与上海外高桥造船厂设计、建造3000米工作水深的半潜式钻井平台。 (2)中国船舶重工集团公司大连造船新厂建造了BG9000型4艘超深水半潜式钻井平台。 (3)由中国与韩国合资的江苏韩通船舶重工有限公司承担建造、舍凡钻井公司(Sevan Drilling)拥有的“舍凡钻工(Sevan Driller)”号半潜式平台，工作水深达12500英尺(3810米);中部具有双井架的、钻深能力亦达40000英尺(12200米)超深井钻机;是世界第一艘SSP(即舍凡稳定性(减摇)钻井平台)。 (4)由上海船厂与美国Frontter公司签订于2007年3季末以后开始建造4-5万吨动力定位深水钻井船。 以上均是我国垮入超深水钻井平台建造的重要标志，目前我国在建造平台、船体吨位总量方面仅次于韩国而居世界第2位，但在自行设计建造用于平台、船上的主机、特别是浮式钻井专用设备方面几乎还是空白。 2.3 2008年世界海洋工程装备市场概况 2008年(蓬勃发展的海洋工程装备制造业给萧条的船舶市场带来了一些惊喜。海工装备租赁市场的火爆不仅为海工企业带来了大量订单，也催生了一些像迪拜船厂这样的新船企。然而，受金融危机和油价下跌的双重夹击，世界海洋工程装备市场的发展前景仍然十分迷茫。 2008年共有60套钻井装备成交，这60套钻井装备包括自升式钻井平台26座、半潜式钻井平台15座、钻井船19艘。其中，深水装备占总订单量的比例从2007年的48,上升到2008的57,，成为投资重点。 自升式和半潜式钻井平台的建造主要集中在新加坡吉宝和胜科海事两大集团，其市场竞争优势明显。截至去年底，全球自升式钻井平台订单共计79座，而新加坡两大集团手持32座，市场占有率达41,;全球半潜式钻井平台订单共计55座，新加坡两大集团手持23座，市场占有率达42,。 钻井船订单则主要被韩国船企承揽。在目前海洋工程装备建造领域是集中度最高的。截至2008年底，全球船企手持钻井船订单总计44艘，其中韩国四大船企(大宇、三星、现代重工、STX)手持订单达到41艘，市场占有率达93,。2008年，这四大船企更是包揽了全部订单。 中东地区近年来海洋开发逐渐加强，凭借多年积累的海工装备修理经验和资源优势，阿联酋船企迅速崛起，成为一支不可小觑的海工装备制造力量。在自升式钻井平台建造领域，目前阿联酋船企手持订单总数达21座，仅次于新加坡。 韩国占据FPSO新建市场的主导地位。截至2008年11月底，全球有超过7家建造商持有FPSO(包括FPSO新建和改装)的建造订单。从手持订单看，韩国依然占据FPSO新建领域的主导地位，三大船企(三星、现代、大宇)手持FPSO新建订单共计9艘，市场占有率达75,。三星重工是世界最大的FPSO建造厂商，目前手持7艘:FPSO订单，其中有4艘是FlexLNG公司订造的LNG—FPSO，目前全球仅三星重工在建造该型船。 从2008年下半年开始，愈演愈烈的全球金融危机对海工装备制造业的影响逐渐明显。由于信贷紧缩、融资困难，一些海洋工程项目被迫推迟或取消，甚至出现了企业破产的情况。12月，要求海洋工程产品延期交付和订单取消的情况变得更加严重，多家海洋工程公司与新加坡吉宝集团协商取消订单。目前，新加坡吉宝集团已有价值4(5亿美元的1座半潜式钻井平台和1艘多用途工作船的订单被取消，另有2座自升式钻井平台订单还在协商。据报道，由于项目取消，有一些原本用于改装FPSO的单壳油船也已经被卖掉。 巴克莱公司最近发布的《全球勘探开发投资调查》表明，连续6年增长的全球油气勘探开发投资将在2009年减少12,，由2008年的4540亿美元减至4000亿美元，市场正在经历一轮大洗牌。 2.4平台基本介绍 海洋石油281平台是中国海洋石油总公司于2009年6月完成的一艘三桩腿的自升悬臂梁式工程辅助支持平台，具有工程辅助支持和钻井两种功能，钢制非自航。在钻井状态下，平台设计作业水深40米(含天文潮和风暴潮)，最大钻井深度5000米(使用4.5英寸钻杆);在工程辅助支持1状态下，平台设计作业水深40米(含天文潮和风暴潮);在工程辅助支持2状态下，平台设计作业水深35米(含天文潮和风暴潮);平台主体为箱型结构，形状接近三角形，总长75米，总宽49.8米，型深5.2米。桩腿采用圆柱形桩腿，艉二艏一，桩腿下端设有桩靴(拖航时桩靴完全收回平台体内)。每个桩腿设有一套升降装置，桩腿通过升降装置与船体连接和固定，并可将船体支撑到一定高度，升降装置采用电动齿轮齿条升降系统。 该平台作为工程辅助支持平台时，首先将平台拖航到位并按该状态要求预压完成后，平台升到预定高度，将横移轨道及其上面的设施向平台艏部、沿悬臂梁上面的轨道移动，再在平台悬臂梁上配置100人生活居住模块及其配套设施(如救生设备等)，通过悬臂梁纵向移动，可以扩大平台甲板的有效面积同时可以调整平台三根桩腿的受力状态。在该状态下，包括燃烧臂、钻具、药品等钻井用可变载荷需全部清空，除油漆间、乙炔瓶间外，没有危险区。100人生活居住模块上的海水、淡水及电由平台供给，生活污水通过单独吊装上的生活污水处理模块进行处理，处理后存放到生活污水舱。 该平台配置标准的钻井设备，作为钻井平台时，通过悬臂梁和横向轨道，平台在同一地点可以钻探多口井。 固定生活楼设在平台艏部，可以提供100人的生活居住条件。直升机甲板设置在生活楼上层的前方，为平台人员提供交通条件。船体艏部和尾部分别设有2台就位绞车。 该平台为施工人员提供居住的空间，但生活中所产生的各类生活污水及工作中产生的油污水对海洋环境的污染却成了一个不可小看的问题，海洋平台防污染系统的设计可在一定程度上减少平台对海洋环境的污染，对于防止平台对海洋环境造成污染有着非常重大的意义。 3 船用钢管及阀件的选择 3.1 CB3075-87船用无缝钢管简选系列 3.1.1船用无缝钢管系列基本参数表 表 3-1 公称通 工作压力P MPa工作温管子材径DN 序号 名称 类别 2o(kgf/cm) 度tC 料 mm 船用 1 无缝钢6,500 A,B,C 10 管系列 6.28轮机通道健身房 接生活污水处理装置黑水入口 左舷外右舷外 防浪阀防浪阀 图5-4第三层生活楼 Figure5-4 The third floor living floor 5.10.3第三层楼生活污水收集 如图5-4所示，第三层生活楼上的会议室(兼娱乐室)及各房间中产生的粪便水及废物为“黑水”，直接通过黑水入口接到污水处理装置中;会议室(兼娱乐室)、各房间、健身房及生活储藏室中产生的其他废水及废物构成的“灰水” ，可以直接由管道排放到舷外。 根据船用碳钢无缝钢管标准，卧室内淋浴漏水口选用公称通径Ø65mm ，外径Ø76mm，壁厚4mm的Ø76×4(mm)类管;符合规范要求。 各房间其他漏水口、面盆接水管用公称通径Ø50mm ，外径Ø60mm，壁厚3mm的Ø60×3(mm)类管;符合规范要求。 坐便器接水管选用公称通径Ø100mm ，外径Ø114mm，壁厚6mm的Ø114×6(mm)类管;符合规范要求。 左右房间排至舷外接水总管选用公称通径Ø65mm ，外径Ø76mm，壁厚4mm的Ø76×4(mm)类管;左右房间黑水接水总管选用公称通径Ø100mm ，外径Ø114mm，壁厚4mm的Ø114×6(mm)类管;符合规范要求。 5.10.4第四层楼生活污水收集 轮机通道 盥洗室XY5 接生活污水处理装置黑水入口 接生活污水处理装置灰水入口 左舷外右舷外 防浪阀防浪阀 图5-5第四层生活楼 Figure5-5 The Fourth floor living floor 如图5-5所示，第四层生活楼上设有盥洗室，坐便器和小便池都设在盥洗室内，产生的粪便水为“黑水”，通过黑水入口接排到生活污水装置中;盥洗室内的洗衣机产生的洗衣灰水通过灰水入口接入到生活污水装置中进行处理;该层生活楼上的各房间内产生的其他生活污水直接排放到舷外。 根据船用碳钢无缝钢管标准，卧室内淋浴漏水口选用公称通径Ø65mm ，外径Ø76mm，壁厚4mm的Ø76×4(mm)类管;符合规范要求。 各房间其他漏水口、面盆接水、盥洗室内小便池管用公称通径Ø50mm ，外径Ø60mm，壁厚3mm的Ø60×3(mm)类管;符合规范要求。 盥洗室内蹲厕接水管采用公称通径Ø100mm ，外径Ø114mm，壁厚6mm的Ø114×6(mm)类管;符合规范要求。 5.10.5生活污水处理 左舷右舷 四层生活楼顶 主甲板来自来自来自 海水生活洗衣压力楼管 房系柜 右舷外 常闭左舷外 常闭 生 溢流口活液污污水泵冲洗水黑水灰水透气口位水表入口入口入口 舱 1排放口 生活污水处理装置 液位生活污水舱2表 图5-6 生活污水处理系统 Figure5-6 Sewage treatment system 如图5-6所示的生活污水处理系统，将一、二、三、四层生活楼上产生的黑水、冲洗水、灰水等生活污水收集到生活污水处理装置中，处理后排放到生活污水舱中。当处理装置出现故障不能正常运行时，收集到的生活污水直接由溢流口排放至生活污水舱，以避免平台受浸。 为防止生活污水舱溢流浸没平台，在生活污水舱中装设液位表，当舱中处理后的水达到一定液位时，起动吸口并开启法兰青铜闸阀，将处理水由污水泵泵至平台外。为避免各管道中的污水回流，在各管道上都装设有法兰青铜截止止回阀。 根据船用碳钢无缝钢管标准，从洗衣房通到污水处理装置和舷外用管、生活楼管系通往生活污水处理装置用管及由污水泵泵送污水到受污装置用管选用公称通径Ø80mm ，外径Ø89mm，壁厚4.5mm的Ø89×4.5(mm)类管;符合规范要求。 生活污水处理装置通至生活污水舱用管选用公称通径Ø65mm ，外径Ø76mm，壁厚4mm的Ø76×4(mm)类管;符合规范要求。 从生活污水楼管系通到生活污水处理装置用管选用公称通径Ø150mm ，外径Ø168mm，壁厚7mm的Ø168×7(mm)类管;符合规范要求。 从海水压力柜通至生活污水处理装置用管选用公称通径Ø40mm ，外径Ø48mm，壁厚4mm的Ø48×4(mm)类管;符合规范要求。 由生活污水舱通至污水泵用管选用公称通径Ø100mm ，外径Ø114mm，壁厚6mm的Ø114×6(mm)类管;符合规范要求。 系统中的生活污水处理装置其工作原理为:使生活污水首先进入缓冲柜，以适应生化处理，该柜能容纳3倍的水量高峰负荷;柜内液体达到启动液位后，将从该柜被转驳至装有软性填料的序批柜，进行序批式生物接触氧化处理;处理后的水进入清水柜内，再经过膜组过 。滤，并经臭氧或者紫外线消毒，然后排出。经处理后的排放水质为悬浮固体不大于50 mg/L大肠杆菌群数不大于 250个/100 mL。此时，完全达到IMO相关规范要求。 小结:本平台的具有四层生活平台，房间众多，生活污水的收集十分困难，本系统采用各层逐个分类收集处理，在保证生活污水得到有效处理的同时节约了管材的使用。系统中采用的生活污水装置将收集到的生活污水处理后悬浮固体不大于50 mg/L，大肠杆菌群数不大于 250个/100 mL，完全符合规范要求。 6设计总结 经过一段时间的奋战终于将设计圆满完成。由于本次设计是针对已经投入生产工作的海洋平台的防污系统，该系统属于轮机工程，在指导老师的帮助下，一边摸索，一边进行设计，时常会遇到瓶颈，虽然苦恼，但努力过后总算见到了“彩虹”，也深刻的意识到了在这块领域内专业知识的缺陷，在以后应不断学习，更为以后的工作奠定了一个心理基础。 本次设计针对自升式海洋生活钻井平台的防污系统作出了整体的设计，该平台具有多含油机械设备、多房间等特点，在防污染系统设计时处理起来较为麻烦。设计中对平台的发展及平台防污系统的研究现状作有系统的介绍，本防污系统主要分为舱底水防污系统和生活污水系统。首先要进行的工作就是了解国内外研究动态及国际上和国内的防污规范、各类排放标准，再有针对性的设计。设计的内容主要包括结合平台实际情况，进行管路及管路附件的 选择，及污水处理装置的选型;经本防污系统处理后的污水达到规范排放要求，再排放至受污设备，达不到的返回进行重复处理直至达标为止，使平台生活工作中产生的污水得到合理的处置，真正的实现减少甚至避免海洋平台对海洋环境的污染。通过这次设计，让我了解到了很多关于海洋环境污染的知识及海洋工程对海洋造成的危害，也学习了很多关于防止造成海洋污染的知识，这都是以前不曾接触过的知识，整个设计受益匪浅。 设计的过程不但让我扩宽了自己的知识面，也巩固了已学的知识，但由于平台防污系统方面知识的欠缺及设计上经验的不足，整个设计是在边做边返工的情况下完成的，恳请老师予以批评、指正。最后，非常感谢老师和同学们对我的指导和帮助。 参考文献 [1] 江彦桥. 海洋船舶防污技术[M]. 第5版.上海:上海交通大学出版社. 2000:5-7，23-25. 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