大型結構物無線重量監測系統研制項目技術規格書編 制：校 對：審 核：批 準：編制日期：2010年9 月10日目 錄項目概述定義工作范圍3.1甲方工作范圍3.2乙方工作范圍3.3第三方工作范圍規范標準和參考文件4.1甲方指定規格書4.2工業標準規范4.3文件執行優先規則設計條件和參數5.1設計條件5.2設計參數總體技術要求6.1設計方法和原則6.2設計軟件及控制編碼規則6.3生產/檢驗/試驗方法和原則6.4技術標準詳細技術要求7.1結構框架7.2集中控制房和攝像監控系統7.3滑移技術及減摩材料（滑移支座）7.4、液壓附件7.5、液壓專用工具材料8.1、結構的材料8.2、液壓油缸的材料8.3、液壓管路的材料液壓/電氣/控制元部件和設備9.1液壓元件9.2電氣控制元件防腐涂裝檢驗和試驗11.1乙方工廠檢驗和試驗11.2材質試驗和正式要求11.3非標產品試驗11.4現場重載試驗標記/銘牌文件編制規則項目概述本項目是在“大型結構物液壓頂升滑移系統研制項目”研究基礎上引申出來的科研課題，平臺頂升是平臺拖拉裝船前必須進行的工作，在《大型結構物液壓頂升滑移系統研制項目》項目技術、設備基礎上，降低頂升油缸的摩擦力，提高頂升油缸的精度，使頂升油缸具備稱重測量的能力。為擴大稱重范圍（由 4000噸增加至10000噸）和設備使用的靈活性，增加一套獨立的 8點無線自動化重量監測控制系統和 32個稱重測量油缸，達到精確、安全、快捷稱重的目的。本技術規格書適用于湛江南海西部石油合眾近海建設有限公司--大型結構物無線重量監測系統項目。本技術規格書為大型結構物無線重量監測系統及有關附件的設計、制造、試驗測試、驗收、涂裝、裝箱發運、交貨和售后服務的基本要求。大型結構物無線重量監測系統將用在湛江南海西部石油合眾近海建設有限公司湛江基地碼頭。以湛江南海西部石油合眾近海建設有限公司與中海油能源發展股份有限公司簽訂的大型結構物無線重量監測系統研制項目《技術開發合同》（編號：HYFZXMHT-YJ1005）的總體要求為依據，實現大型結構物重量的自動化快捷精確監測和遠程網絡監視，輔助工程控制決策。定義甲方：湛江南海西部石油合眾近海建設有限公司或由其指定的代表。乙方：無錫市三信傳動控制有限公司（指依據圖紙、規格書和工作范圍完成工作的合同方）。第三方：工作范圍3.1甲方工作范圍項目總體要求和使用工況的確定；審定總體方案；負責項目所有設計文件的批準；負責部分結構件加工、制造；負責控制房的制作；負責設備在甲乙雙方場地的往返運輸；負責所有設備在甲方現場的接收、卸貨和儲存；使用現場的動力電源及動力電纜的提供；配合乙方的現場設備安裝和聯調；負責組織、協調現場帶載試驗、驗收的工作；甲方給予乙方現場安裝相關的配合以及現場安裝所需要的運輸吊裝機具協助；認證工作。3.2乙方工作范圍實現大型結構物安全稱重、 側重心而研制出的一整套無線控制液壓系統。包括4臺變頻調速液壓泵站（每臺泵站2個控制點）、8套控制閥組、8臺內置位移壓力檢測裝置的獨立測量油缸、24臺標準的擴展測量油缸、4套子站電器控制裝置、1套主控操縱系統、無線通訊系統、液壓附件和液壓專用工具組成（除了甲方工作范圍外），具體包括但不限于以下：項目所有技術文件設計，包括但不限于：總體方案，分析報告，設計圖紙，檢驗試驗文件，施工工藝和圖紙，完工文件；無線重量監測系統的部件研發性試驗；無線重量監測系統的制造（除甲方工作范圍外）、安裝和調試；負責產品的出廠試驗；無線重量監測系統的現場安裝和調試及配合現場帶載試驗；配合甲方現場驗收認證工作；配合該項目的中間審查和最終驗收工作；安裝、操作和維修手冊，包括分包商設備的說明書；推薦備品備件的設備清單；現場培訓。設備的技術支持和售后服務；有關無線控制液壓重量監測技術的專業規范制定；協助甲方項目有關技術專利的申報工作。3.3第三方工作范圍所有技術文件的審核、 根據質量計劃對產品制造過程進行監督、 對項目成果進行最終認證。規范標準和參考文件4.1甲方指定規格書本項目《技術協議》和《技術方案》 。4.2工業標準規范中國船級社（CCS）《鋼質海船入級與建造規范》、《海上移動平臺入級與建造規范》；中國船檢局《船舶與海上設施法定檢規范》 ；Q/HS3007—《環境條件和環境荷載指南》中海油企業標準；GB699-99優質碳素結構鋼；GB50017—2000 《鋼結構設計規范》；APIRP2A—海上固定平臺規劃、設計和建造推薦作法 -工作應力設計法;APIRP2FP1 —Draftrecommendedpracticefordesignanalysisandmaintenanceofmooringforfloatingproductionsystems ；APIRP2P—Analysisofspreadmooringsystemsforfloatingdrillingunits；美國鋼結構協會（AISC）《鋼結構設計、制造和安裝規范》；ZBY120-83《工業自動化儀表工作條件－動力》；IEC348-78《電子測量儀器的安全要求》；GB/T50231《機械設備安裝工程及驗收通用規范》；JB/T6996《重型機械液壓系統通用技術條件》 ；JB/T10205-2000《液壓缸技術條件》；GB/T7935-1987《液壓元件通用技術條件》；GB/T2347-1990《液壓泵及馬達公稱排量的標準》 ；GB/T2348-1993《液壓缸及活塞桿的設計標準》 ；GB/T2351-1993《液壓系統用硬管及軟管標準》 ；GB/T7631.1/.2-1987 《液壓工作介質的標準》；GB/T14039-1993《液壓傳動-油液-固體顆粒污染等級》；GB/T15622-1995《液壓缸試驗方法》；4.3文件執行優先規則如果本技術規格書與其他的技術文件存在沖突，應由乙方以書面形式通知甲方。項目過程技術涉及技術規范文件未覆蓋的范圍，由乙方書面通知，得到甲方批準，方可執行。技術文件按以下順序從左到右優先執行：規格書—規范標準—設計文件和圖紙—生產工藝。設計條件和參數（技術規格書的主要內容）5.1設計條件測量量級：可適應 10000噸量級以下范圍；系統分辨率：系統對位移和壓力檢測分辨率可達±0.1%；測量精度：本項目實際測量精度可達以下要求：壓力檢測精度：±0.2%；摩擦力誤差：0.8%；稱重綜合精度：±1%；防腐條件：近海環境；場地使用的電制： AC380V/50HZ 三相五線制電源；場地現有無線通信信號波段為103MHZ-170MHZ、403MHZ-470MHZ；5.2設計參數液壓系統使用低壓稱重工作方式，系統的工作壓力≤35MPa；使用獨立稱重系統稱重時，最大可稱重10000噸、八個支點；整體重量檢測精度達到±1％；油缸最大頂升速度：10mm/min；設計使用壽命：20年；控制系統最大可擴容能力至16個點。6總體技術要求6.1設計方法和原則液壓系統和液壓缸：采用節能降功耗的設計思路。液壓系統上的重要液壓元件選用進口產品，液壓系統和液壓缸的密封選用進口密封，保證系統長時間運行的可靠性。設備應具備故障報警及保障措施，保證設備的正常作業安全性。電氣控制系統：采用位置、壓力雙閉環控制方式，保證各油缸受力均衡，頂升滿足系統的同步要求。多點稱重的載荷均衡控制方式：第一種按現場實際稱重方式均衡；第二種按設計權值方式均衡。6.2設計軟件設計軟件：CAXA、Solidworks;控制軟件：SIEMENSSTEP7；界面軟件：SIEMENSWincc或組態王6.53；6.3生產/檢驗/試驗方法和原則施工方在得到甲方批準完畢的圖紙后，才能組織生產制造。施工方在生產制造前提供詳細生產計劃表和質量控制計劃表。項目所有的制造過程必須接受第三方的全面監控。試驗的方法和原則：非標部件采用專用試驗裝置進行出廠試驗。液壓系統和其他標準部件按設計規范的試驗方法執行。現場整機負載試驗按額定載荷執行，短時過載試驗可按1.25倍額定載荷執行。6.4技術標準本項目研制的目的是實現大型構件的重量監測和求重心功能，一整套無線重量監測系統交貨后，要求具備但不限于以下的總體功能：●無線重量監測系統的形式必須適合海洋工程模塊（至少包括導管架、上部組塊、生活模塊、鉆機模塊、其他模塊化功能模塊）的重量監測需要；●設備具備同步頂升、降落的功能；●無線重量監測系統必須具有快速安裝拆卸性能，方便工程施工的特點；●無線重量監測系統稱重能力最大為 10000噸。當使用頂升滑移系統稱重時，最大可稱重 4000噸、四個支點。當使用獨立稱重系統稱重時，最大可稱重10000噸、八個支點，并使稱重精度達到± 1％。●無線重量監測系統測量油缸整體高度≤ 400mm, 測量油缸行程≥100mm，頂升后的總高度≤500mm；●無線重量監測系統在頂升作業過程中，必須保持重心平穩，避免模塊在作業過程傾覆；●無線重量監測系統的控制系統必須具備無線和有線監控功能，控制系統和測量油缸（液壓子站）之間采用無線或有線連接方式進行監控；●無線重量監測系統的控制信號的設計需考慮避甲方施工場地原有無線信號波段，避免產生干擾影響控制信號傳輸。 無線重量監測系統的無線控制信號控制距離≥500m；●滑移系統必須根據海洋工程重量監測的相關規范，保證控制措施、控制作業的安全運行；●根據平臺的測點坐標位置，自動計算平臺的重心位置。詳細技術要求7.1測量油缸測量油缸分為 8臺獨立測量油缸和 24臺擴展測量油缸，獨立測量油缸內置壓力傳感器和位移傳感器。測量油缸具備帶載同步升降、保壓承載功能；所有測量油缸必須設置防塵圈，滿足指定的戶外使用的環境要求；測量油缸的單個頂升力需≥320噸；測量油缸的全行程需≥100mm；測量油缸最大支撐能力為額定頂升能力的 2倍；測量油缸采用高強度、低摩擦系數的密封，滿足額定負載時在最大垂直作用力下的使用要求；獨立測量油缸和擴展測量油缸密封均需采用進口密封， 確保在高于額定工作壓力 1.5倍的壓力下不泄漏，密封件壽命至少 1年；獨立測量油缸內置位移傳感器， 實時檢測油缸升降的位移。 位移檢測分辨率為≤0.1mm，壓力檢測精度為≤±0.2%；稱重液壓泵站和測量油缸之間用帶鋼絲護套的超高壓油缸連接， 超高壓油管的安全系數是稱重液壓泵站工作壓力的 4倍；所有測量油缸表面需噴涂處理，顏色為：黃色。且油缸的表面做好接管標示、警告標示以及產品信息標示。7.2液壓子站無線重量監測系統的液壓系統采用變頻調速控制；無線重量監測系統的液壓泵站有4臺組成，每臺液壓泵站有2個控制點，每個控制點能同時帶4臺320噸的測量油缸（1臺獨立測量油缸和3臺擴展測量油缸）。液壓系統的液壓油清潔度不低于 (NAS1638)9 級；主要液壓元件選用力士樂或同類級別的液壓元件，密封選用寶色霞板或同類級別密封，確保系統的可靠性；要實現油路和液壓油缸的自鎖功能，防止在油壓或液壓油缸突然失效的情況下，保持重物不落下，且故障處理簡易；要實現液壓系統互為備份設計；要實現戶外環境使用溫度為： -10℃～50℃；要求的正常工作油溫可在0～60℃范圍內，最高不得超過70℃；油箱通大氣處要加空氣濾清器，防止氣蝕；液壓系統安裝3um的精密回油過濾器。液壓油箱的表面采用環氧干粉噴涂處理，顏色：黃色。7.3無線控制系統主控系統安裝在移動控制箱內，能夠對同步控制系統的變頻電機實現開啟和制動，控制器必須使用SIEMENS控制器件；無線通訊控制，子站與主站之間采用無線通訊方式連接，也可使用工業總線聯機控制作為備用數據通訊。子站受主站集中控制，主站控制臺可控制測量油缸的升降和行程調節，并能實現同步速度控制。主站的控制距離≥500米；主站的主控系統必須與滑移系統互為備份，要具備滑移系統和無線重量監測系統的兩項系統功能，當無線重量監測系統獨立運行時，系統應對檢查數據進行顯示、打印、永久存儲、匯總分析，并最終形成測量報告；主控系統包含 1套重量監測和重心計算的軟件；主控系統必須含有 UPS不間斷電源，可以保證主控系統十分鐘的數據處理工作；當監測系統出現故障時， 報警系統能夠立即在現場和主站控制室同時聲光報警；主站進行遠程監控時，需要輸入用戶名和密碼，進行身份驗證，通過認證后即可實現遠程監控。7.4、液壓附件液壓附件包含液壓子站與測量油缸之間的連接管路、接頭和分流器；液壓管路為高壓軟管結構，且液壓軟管所需要達到的如下技術要求：進口管材；工作壓力： 70MPa；試驗壓力：100MPa；高壓軟管外帶有鋼絲護套；所有的連接接頭均為超高壓快換接頭：工作壓力：70MPa；試驗壓力：100MPa；帶防塵保護罩；每組測量油缸之間的連接器為 4通分流器：工作壓力：70MPa；試驗壓力：100MPa；7.5、液壓專用工具測量油缸在安裝和調試期間所需的配套專用工具的明細如下：●測量油缸缸蓋、缸底拆裝專用工具；●測量油缸活塞密封裝入工具，壓入缸體工具；●獨立測量油缸信號檢測工具；材料8.1、結構的材料GB712—2006 《船體用結構鋼》；GB699-99優質碳素結構鋼；GB/T700-2006 碳素鋼結構；GB/T1591-94 低合金高強度結構鋼執行；8.2、液壓油缸的材料按GB/T2348-1993或JB/T10205-2000設計標準執行；8.3、液壓管路的材料按GB/T2351-1993設計標準執行；液壓/電氣/控制元部件和設備9.1、液壓元件液壓系統的液壓元件的選型按GB/T7935-1987和GB/T2347-1990設計標準執行；9.2、電氣控制元件電氣控制元件的選型按IEC348-78的設計標準執行，電氣控制元件必須使用經過CE認證的國際品牌元件；防腐涂裝10.1、結構部件的表面防腐涂裝●鋼結構表面處理表面處理應全部由拋丸或干式噴砂清理來完成。清潔度達到 ISO8501-1標準Sa2.5級，粗糙度是 35-65微米，當鋼材表面溫度小于露點 3℃或當空氣的相對濕度大于 80%時，將不能進行拋丸或噴砂作業。所有焊接完的區域將要特別的注意縫隙焊劑的清除。 焊接的飛濺、碎片、分層和潛在的氧化皮， 在制作期間不清除或在噴砂清理前和噴砂清理期間暴露的，將要清除干凈而邊緣要用砂輪機打磨平齊。●動力工具清理動力工具清理要依照 ISO8501-1標準st3進行。那些拋丸或噴砂無法清理到的金屬表面，必須要用動力工具 100%清理。●溶劑清理溶劑清理要依照 SSPC-SP1“溶劑清理。”在噴砂清理后或動力工具清理后以及噴漆前，任何油和油脂污染物將要用溶劑徹底清除。●油漆要求所有選用油漆的類型、顏色和廠商要經甲方正式批準。所有的油漆將嚴格的依照油漆廠商的說明書作業。來至不同廠商的油漆將不能混合在一起。一個完整的涂層系統將來至同一廠商，并且所有的涂層都可兼容。在噴漆前和噴漆過程中，要采取可行的措施用來排除灰塵。所有表面將是干燥的，每道涂層作業前表面應無油污油脂和風化物。所有被發現不正確的油漆涂敷將要清除掉并重新油漆。油漆工在噴漆操作期間和噴漆作業后將要正確地對漆膜進行保護。涂層系統：鋼結構及液壓機械設備表面，設計溫度≤ 120℃涂層產品代號種類最小干膜厚度（μm）顏色底漆Ⅰ環氧富鋅70（μm）灰二層Ⅱ高固體份環氧100（μm）淺灰面漆Ⅲ炳稀聚胺脂70（μm）黃總涂層240（μm）注釋：1、拋丸或磨料噴砂清理至 Sa2.52、修整/修補表面的底漆,可以使用環氧漆.涂層系統的其余部分將按涂層系統恢復。10.2、液壓系統的表面防腐涂裝液壓測量油缸、液壓系統的控制閥塊、 連接等金屬器件的表面的防腐涂層均為化學電鍍方法處理；液壓系統的油箱等機構件表面均為環氧干粉漆噴涂處理（噴塑） ；液壓油缸的表面均為噴漆處理。檢驗和試驗無線重量監測系統的實施全過程由第三方進行質量監控；無線重量監測系統的試驗和驗收由甲方代表、乙方代表、第三方代表和相關技術人員參加；檢驗、試驗應該遵循規格書以及相關檢驗試驗文件的具體要求；11.1乙方工廠檢驗和試驗在任何需要的檢驗情況下，生產方準備好檢驗條件以便甲方和第三方代表對施工工作進行檢驗。所有檢驗必須的材質證書，車間檢驗數據等，必須有效并滿足技術規格書和其他技術文件的要求；設備檢驗與規格書以及其他技術文件的要求相符合。完成檢驗后方可做表面噴漆工作；所有液壓管線必須根據規格書和技術標準要求進行耐壓試驗；液壓系統管線中的閥件、連接接頭等元件的試驗壓力應按設計壓力的1.5倍執行；壓力試驗持續足夠長的時間保證系統檢查完成，但最短時間 1小時。試驗報告以及時提交甲方；所有的設備應根據規格書相關要求、調試文件的要求，對各塊功能分進行調試。性能調試的曲線和證明材料應提交給甲方。 性能調試后，在甲方要求時，設備必須拆除外殼和遮擋部件， 以便進行設備內部外觀檢查；完成所有工廠裝配（包括儀表和電氣設備）后，必需進行設備的功能調試。在調試時，報警、關斷和遠程信號需要模擬；在總裝試驗前 4周，乙方須提交所有的調試程序（包括調試表格） ，調試程序覆蓋所有的調試內容； 調試程序得到甲方批準后， 方可進行調試工作。調試程序包括設備程序和檢查清單； 乙方負責有