浅谈海上钻井平台的动力定位系统(2)

　　申请DP不同附加标志的船舶，要求的冗余和设备数量不同，所有船级社的DP配备均满足IMO的《采用动力定位系统船舶导则》要求，从CCS船级社可了解其规定的一般内容，如表2所示。
　　3.2DP电力系统的实船配置
　　以GM4000半潜式钻井平台为例，电力系统的设计是共6台发电机，每台5760kW（最初设计4840kW），60Hz，6.6kV，两台发电机通过1组配电板连接两个推进器，每组配电板之间有连锁开关，当任意一台发电机发生故障时，可通过另外的配电板供电，几台发电机可以同时并联工作，在规定的最大海况情况下保证推进器的供电要求。发电机的负荷要根据全船用电设备的各种工作情况进行计算，并有一定的冗余度。
　　发电机的布置参见图1，是2台发电机1组，共有3组，每组发电机布置在1个发电机室里，3个发电机室分别独立，相互之间进行A60级防火分隔。配电板也是3组，分别布置在3个独立的房间中，相互之间进行A60级防火分隔。
　　3.3DP控制系统的配置
　　我们目前选用的DP控制系统大部分是Kongsberg公司的产品，他们的标准配置情况见图2、图3、图4。
　　KongsbergDP3级控制系统设备配套如图4，通常是：3-电罗经；3-DGPS（或是组合形式）；3-风向风速仪，3-移动参照系统MRU（以上每种设备的其中1套是连接到备用工作站的），还同时配备了不同的参照系统，如水声参照系统HiPAP和张紧索参照系统（Tautwire），其他的参照系统根据船舶的不同用途而选配。
　　3.4DP推进系统实船配置
　　DP2和DP3级推进器的配置有冗余量，当任意1个推进器发生故障时，不会影响到船舶的位置的丢失，余下的推进器仍然有足够的推力保持船舶的方向和位置，在船舶初期设计时要进行故障模式及影响分析来确定推进器的配置。下面是实船配置的推进系统的情况。以GM4000半潜平台
　　为例。
　　GM4000半潜平台有6个全回转方位推进器（每个3800KW），两个浮体分别布置3个，对角为1组。如图5所示，1和4推进器由1组配电板和两个发电机供电，其他两组类同（参见图1）。
　　3.5A60级分隔
　　对于有DP3级附加标志的船舶，规范要求在船舶出现任一故障（包括由于失火或进水造成一个舱室完全损失）仍需船舶保持规定环境下的位置。因此，要求配置备用控制站，备用控制站和主控制站要分开布置并且是A60级分隔（参见图4），甚至要求冗余管系（燃油、滑油、液压油、冷却水和气动管路）和电缆不应与主系统穿越同一舱室，当不可避免时，管路和电缆应安装在A60级的通道内。
　　我们在海洋工程的设计中这些布置严格地遵循了船级社的规定，由于空间的狭小和布置的复杂，生产设计工作非常困难，这也给施工带来一定的难度。
　　注1：位置参照系统―测量船舶位置和艏向的系统。
　　注2：冗余―单一故障发生后，元件或系统保持和恢复功能的能力，冗余可以通过安装多个满足功能要求的元件，系统或替换方法来实现。
　　注3：单一故障―固定设备和系统故障（如：发电机、配电板、推进器、遥控电缆、管线、人工阀等）、火灾引起的故障、人为操纵故障。
　　注4：设备布置数量―DNV规范2008版中附加标志DYNPOS-AUTR（DP2级）垂直面参照系统3个；电罗经是3个，但注明其中1个可由其他的有首向功能的装置代替；UPS是2个；附加标志DYNPOS-AUTRO（DP3级）垂直面参照系统3个，UPS是3个，它们的其中1个在另一控制站。
　　参考文献
　　[1]DNV船级社规范[S].
　　[2]ABS船级社规范[S].
　　[3]CCS船级社规范[S].
　　[4]CCS动力定位检验指南[S].
　　[5]IMO海上移动式钻井平台构造和设备规则（1989）修正案[S].