風(fēng)電安裝平臺(tái)液壓插銷式升降系統(tǒng)船廠分包生產(chǎn)分析

張磊 宮小康 鄧國輝

摘 ? ?要：在風(fēng)電安裝平臺(tái)液壓插銷式升降系統(tǒng)訂貨時(shí)，將系統(tǒng)拆分成：結(jié)構(gòu)、機(jī)械、管路系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。船廠選擇部分系統(tǒng)進(jìn)行自己生產(chǎn)，其它部分外包訂貨。本文對(duì)拆分訂貨與傳統(tǒng)的整體訂貨對(duì)比，進(jìn)行可行性和風(fēng)險(xiǎn)分析，并對(duì)比成本預(yù)算，給船廠在液壓插銷式升降系統(tǒng)訂貨中一個(gè)參考。

關(guān)鍵詞：液壓插銷式升降系統(tǒng);分包組成;成本預(yù)算;風(fēng)險(xiǎn)分析

中圖分類號(hào)：U664.69?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： When ordering the hydraulic lifting system for the wind power installation platform， the hydraulic jack lifting system is divided into the structure， machinery， pipeline system and electrical control system， the large shipyard with certain design and production capacity chooses the part to produce itself and the part for outsourcing ordering. This split order is compared with the overall order of the traditional hydraulic bolt lifting system， and the feasibility analysis and risk analysis are given， and the approximate cost budget is compared to give the shipyard a reference plan for ordering the hydraulic bolt lifting system.

Key words： Hydraulic bolt lifting system; Subcontracting cos; Budget; ?Risk analysis

1 ? ?前言

自升式平臺(tái)的升降系統(tǒng)大致分為兩大類：齒輪齒條電動(dòng)升降和液壓插銷升降。由于齒輪齒條式升降速度快、操作簡(jiǎn)單、易對(duì)井位，多為桁架式自升式鉆井平臺(tái)所采用;而作為風(fēng)電安裝平臺(tái)，升降次數(shù)要遠(yuǎn)大于自升式鉆井平臺(tái)，所以采用液壓升降機(jī)構(gòu)使用壽命更長(zhǎng)，工作更為可靠，國內(nèi)營(yíng)運(yùn)的風(fēng)電安裝平臺(tái)基本上都采用了液壓插銷式升降系統(tǒng)。

船廠在升降系統(tǒng)訂貨時(shí)，一般都是直接總包給廠家制作，提高了制作和運(yùn)輸成本，這對(duì)有一定設(shè)計(jì)和制作能力的大型船廠在成本控制方面十分不利。

2 ? ?液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包方案

2.1 ? 液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包組成

液壓插銷式升降系統(tǒng)，一般分包為：結(jié)構(gòu)及舾裝件;液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備;電氣控制系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備;其它功能性小系統(tǒng)及附件;取證和送審工作。

（1）結(jié)構(gòu)及舾裝件

結(jié)構(gòu)及舾裝件一般有：升降機(jī)構(gòu)固樁室、固裝室內(nèi)的平臺(tái)和欄桿、上環(huán)梁和下環(huán)梁、插銷、油缸耳板、耐磨板等。主要的組成是上下環(huán)梁和固樁室（見圖1）。

（2）液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備

液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備一般有：液壓泵站、拉升油缸、液壓管系及管附件、插銷油缸等。主要的組成是液壓泵站和拉升油缸（見圖2）。

其中，液壓泵站還可以細(xì)分為液壓泵、液壓電機(jī)、油箱、控制閥塊、冷卻泵、冷卻電機(jī)、板式冷卻器、回油過濾器、蓄能器等。

（3）電氣控制系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備

電氣控制系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備一般有：集中控制臺(tái)、機(jī)旁控制箱、CCTV系統(tǒng)、各種電纜和傳感器。主要的組成是集中控制臺(tái)。

（4）其它功能性小系統(tǒng)及附件

其它功能性小系統(tǒng)及附件一般有：潤(rùn)滑系統(tǒng)、固樁系統(tǒng)、真空脫水系統(tǒng)等。

其中，固樁系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際使用方的成本需求改為固裝塊;真空脫水系統(tǒng)可以根據(jù)成本需求來選擇是否配置。

（5）取證和送審工作

取證工作主要是產(chǎn)品檢驗(yàn)處的單項(xiàng)設(shè)備取證工作和審圖中心的圖紙退審工作。

其中，產(chǎn)品檢驗(yàn)處的單項(xiàng)設(shè)備取證是按CCS《海上移動(dòng)平臺(tái)入級(jí)規(guī)范》。

為了設(shè)備取證的需要，其中部分設(shè)備圖紙會(huì)轉(zhuǎn)CCS海工審圖中心進(jìn)行圖紙認(rèn)可。

2.2 ?液壓插銷式升降系統(tǒng)中船廠能完成的部分

根據(jù)現(xiàn)有大型國內(nèi)船廠的設(shè)計(jì)與制作能力，下面工作可以考慮自己完成：

（1）設(shè)計(jì)部分

固裝室結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)、上下環(huán)梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓泵站的集成與布置設(shè)計(jì)、固裝室內(nèi)平臺(tái)欄桿設(shè)計(jì)與布置、油缸連接耳板及加強(qiáng)設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑系統(tǒng)布置及原理圖、固樁系統(tǒng)布置及原理圖、真空脫水系統(tǒng)布置及原理圖、CCTV系統(tǒng)布置及原理圖。

（2）設(shè)備購買和制作部分

上下環(huán)梁的制作、固裝室結(jié)構(gòu)及固裝室內(nèi)鐵舾件制作、油缸連接耳板及加強(qiáng)制作、液壓泵站的集成制作、潤(rùn)滑系統(tǒng)安裝與管路布置、固樁系統(tǒng)安裝與管路布置、真空脫水系統(tǒng)安裝與管路布置、CCTV系統(tǒng)安裝與電纜布置、液壓泵站中油箱和公共底座的制作。

（3）試驗(yàn)與取證工作

全船升降試驗(yàn)、升降的潛在失效模式及后果分析、自己制作部分的設(shè)備取證、自己設(shè)計(jì)部分的圖紙送審工作及最后的整體取證。

（4）船廠不適宜的分包設(shè)計(jì)和設(shè)備購買工作

升降系統(tǒng)是平臺(tái)的主要設(shè)備，設(shè)備廠家在此設(shè)備上有許多自己的核心技術(shù)，而且有些設(shè)備生產(chǎn)廠家經(jīng)驗(yàn)豐富，完成設(shè)計(jì)的時(shí)間短，而且能更好的符合平臺(tái)需要的性能參數(shù)。

在設(shè)計(jì)方面主要是：液壓管系原理圖設(shè)計(jì)、電氣控制系統(tǒng)圖設(shè)計(jì);在設(shè)備提供方面主要是：高、低位環(huán)梁升降油缸、銷軸油缸、CCC（中央操作臺(tái)升降部分）、MCC控制柜（油泵控制，包括開關(guān)、接觸器等相關(guān)元件）、LCC（本地操作站）、PLC、觸摸屏。

2.3 ?液壓插銷式升降系統(tǒng)拆分打包過程中對(duì)船廠技術(shù)提升的幫助

（1）船廠可以從固裝室和上下環(huán)梁的有限元分析中熟悉固裝室結(jié)構(gòu)形式，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化（見圖3固裝室有限元模型）。

（2）液壓泵站的集成與布置設(shè)計(jì)中，船廠可以從中優(yōu)化液壓泵、液壓電機(jī)、油箱、控制閥塊的集成體積，使液壓泵站的整體體積變小，便于液壓泵間的設(shè)備布置和維護(hù)，還可以將液壓油箱單獨(dú)做為結(jié)構(gòu)油柜。這些對(duì)船廠以后液壓控制類設(shè)備集中設(shè)計(jì)有參考作用，

（3）固裝室內(nèi)平臺(tái)欄桿設(shè)計(jì)與布置中，船廠可以從中優(yōu)化平臺(tái)布置，優(yōu)化檢驗(yàn)通道空間，對(duì)船廠以后機(jī)械艙室布置設(shè)計(jì)有參考作用。

（4）潤(rùn)滑系統(tǒng)布置及原理圖、固樁系統(tǒng)布置及原理圖、真空脫水系統(tǒng)布置及原理圖設(shè)計(jì)中、CCTV系統(tǒng)布置及原理圖，使船廠對(duì)升降系統(tǒng)小的功能性系統(tǒng)更加了解。

3 ? ?液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包風(fēng)險(xiǎn)分析

（1）固裝室和上下環(huán)梁結(jié)構(gòu)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)

因?yàn)楝F(xiàn)在設(shè)計(jì)的風(fēng)電安裝平臺(tái)使用大型繞樁吊較多，在固裝室和上下環(huán)梁結(jié)構(gòu)有限元分析中，要考慮增加起重機(jī)筒體經(jīng)圓轉(zhuǎn)方過渡之后與方型升降機(jī)構(gòu)室頂部相接，升降機(jī)構(gòu)室及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)除了要承受上下導(dǎo)向所傳遞的載荷之外還需要承受主起重機(jī)所傳遞的起重機(jī)載荷。這樣的受力載荷分析復(fù)雜，容易出錯(cuò)。

（2）液壓泵站集成風(fēng)險(xiǎn)

船廠一般對(duì)液壓泵站上的設(shè)備不熟悉，維修空間要求不了解。而且對(duì)設(shè)備功能了解少，容易造成后期發(fā)現(xiàn)液壓泵站上設(shè)備無維修空間、設(shè)備散熱量大于預(yù)估等問題。

（3）送審取證風(fēng)險(xiǎn)

船廠方與產(chǎn)品檢驗(yàn)處接觸較少，對(duì)設(shè)備取證流程不熟悉，容易遺漏需要送審的項(xiàng)目或圖紙，對(duì)后期整體取證有影響。

（4）后期調(diào)試和FMEA試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)

FMEA試驗(yàn)中有一些特殊計(jì)算和分析，船廠方需要進(jìn)一步了解。全程升降式，需要對(duì)設(shè)備操作熟悉的人員進(jìn)行指揮，船廠在設(shè)備操作上需要進(jìn)一步培訓(xùn)。

4 ? ?液壓插銷式升降系統(tǒng)的分包成本預(yù)算

分包后可以減少預(yù)算的主要組成部分有：

（1）船廠對(duì)結(jié)構(gòu)與鐵舾件的制作，減少了制作成本，減少了運(yùn)輸費(fèi)用;

（2）船廠對(duì)液壓泵站上設(shè)備的采購與集成，減少了設(shè)備采購成本與設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)用，而且液壓泵站上的油箱和底座可以由船廠方自己制作，更加減少制作成本;

（3）船廠對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)、固樁系統(tǒng)等小系統(tǒng)的采購與集成，減少了設(shè)備采購成本與設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)用，而且可以自己進(jìn)行設(shè)計(jì)減少了設(shè)計(jì)費(fèi)用;

（4）船廠自己進(jìn)行設(shè)備取證和送審工作，減少了中間環(huán)節(jié)的費(fèi)用;

（5）船廠自己進(jìn)行升降試驗(yàn)、失效試驗(yàn)，可以減少外聘人員費(fèi)用。

通過與設(shè)備廠家溝通，某型5 000 t額定升降能力的升降系統(tǒng)成本對(duì)比如下（表3）：

5 ? ?結(jié)束語

在船舶市場(chǎng)比較低谷的時(shí)期中，各大型船廠都在成本控制上面進(jìn)行各種嘗試，本文是依托了在建的系列風(fēng)電平臺(tái)進(jìn)行分析，給出一種可以控制升降系統(tǒng)設(shè)備采購費(fèi)用的方法給各大型船廠進(jìn)行借簽。并且給出了可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，希望在成本和風(fēng)險(xiǎn)上找到平衡。

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