發(fā)布時間：2020-07-28 10:56

【摘要】：FPSO(Floating Production Storage and Off-loading海上浮式生產(chǎn)儲油卸油裝置)以其優(yōu)越的可靠性,較強的海域適應性和良好的經(jīng)濟性成為我國渤海海域海洋石油開發(fā)的主流裝備。軟剛臂單點系泊形式是目前較為常用的系泊形式之一,軟剛臂系泊系統(tǒng)的可靠性直接決定了FPSO能否正常生產(chǎn)和上部人員及設施的安全性。然而,現(xiàn)場海洋環(huán)境惡劣,同時軟剛臂結(jié)構(gòu)復雜,造成現(xiàn)場使用中的軟剛臂系泊系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生各種故障,從而影響會FPSO上的正常生產(chǎn)及生活。因此對FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)進行監(jiān)測和故障診斷有著重要意義。軟剛臂系泊系統(tǒng)由很多鉸接點組成,這些鉸接點可以釋放FPSO船體的轉(zhuǎn)動自由度,使得軟剛臂受到FPSO的合作用力最小,避免結(jié)構(gòu)破壞的同時還能保證將船體系泊在某一固定范圍內(nèi)。因此這些鉸接點是軟剛臂系泊功能運行的保障,一旦某個鉸接點發(fā)生故障,將會直接影響軟剛臂的系泊性能,甚至造成軟剛臂的結(jié)構(gòu)損傷或者破壞的問題發(fā)生。其中系泊腿上部鉸接點的推力滾子軸承處于系泊腿內(nèi)部,該處軸承受力復雜容易發(fā)生損傷的問題,且該處軸承故障信號干擾多,不易進行故障診斷分析。系泊腿推力滾子軸承是FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的重要一環(huán),嚴重的軸承故障將會使FPSO停產(chǎn)檢修甚至造成重大安全事故。系泊系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)復雜,無法進行現(xiàn)場的拆卸檢查,因此,有必要引入一種新的理論或方法,通過例如振動信號這種間接的方法對FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)進行故障診斷與分析,為軟剛臂系統(tǒng)的日常維護、檢修及更換等操作提供參考。本文以FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的推力滾子軸承為研究對象,針對推力滾子軸承振動信號傳遞路徑長,衰減大的特征,引入了最小熵解卷積(Minimum Entropy Deconvolution,MED)的理論,并結(jié)合時域指標分析與包絡譜分析對研究對象進行了故障診斷與分析,主要研究內(nèi)容如下:首先從熵的角度,介紹了幅值譜熵的特性,并說明了幅值譜熵在信息處理領域的應用,以此為理論基礎設計了FIR濾波器;其次,利用軸承故障仿真信號對最小熵解卷積的濾波與降噪能力進行了考證,并驗證了時域指標分析和包絡譜分析的適用性和有效性;最后,針對上鉸接點軸承故障設計實驗論證本文方法的有效性。結(jié)論表明,最小熵解卷積理論結(jié)合時域指標和包絡譜分析方法對于FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)的推力滾子軸承故障診斷有一定的效果,最小熵解卷積能很好地突出振動信號的脈沖沖擊成分,時域指標和包絡譜分析也能對軸承工作狀態(tài)進行準確判斷,具有良好的工程應用價值。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE95;U672

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本文編號：2772782