重量控制:历史不再重演
前文曾提到COSLPIONEER超重了7600多吨,几乎使平台建造功亏一篑。那么COSLPROSPECTOR还会犯同样的错误吗?客户不答应,我们的研发设计人员也不答应。
基于历史交付的6座半潜式平台项目,建立了当时国内最大的半潜式平台重量数据库,并进行了自主的平台重量数据库二次开发。数据库内对不同项目按照大区域、专业进行划分。总结出了各专业重量主要与关键技术指标的定量关系,完成了半经验半解析公式的探索与积累。生活区的平均密度、甲板区域的平均密度、立柱和浮筒的平均密度都形成了经验公式,用以在早期设计阶段缺乏详细的各种重量信息的情况下实现较为精确的重量估算,可以在迅速、准确预估出平台重量,这个估算重量的误差不超过5%。而最终COSLPROSPECTOR交船时的理论重量和实测重量的差异仅为50吨,误差不超过整船重量的0.2%,行业内的人都知道,这是一个完美的结果。
为防止输入的基础设计存在误差,研发设计人员用两个月的时间完成了四个月的工作量:将COSLPROSPECTOR平台从头到尾独立的重新计算了一遍!我们评估了整船强度及寿命,指出并反馈给船东及原设计方四处关键节点设计不足并给出了解决方案。事后参加原始设计的国外专家承认:中集来福士所指出的问题事实证明都是准确的,方案都是合理有效。
平台生活区域的噪声控制在45分贝以内,这是个细活
COSLPROSPECTOR平台要遵从挪威的NORSOK法规,而NORSOK法规严格要求生活区域的噪声不能超过45分贝,而平台的空间很紧张,最大的挑战就是一个超过30兆瓦的发电机组离生活区不足50米。
噪声看不见摸不着,通过钢结构、空气、管路无孔不入的传递到生活区,要想控制好噪声,就必须阻断所有的噪声传递途径,这样的路径有几十个,防不胜防。不同频率的噪声有不同的传递方式,低频噪声和高频噪声的属性差很多,但是平台本身存在多种工况,频率分布跨度很大,要想控制噪声,就得摸头它们的“脾气”:孤立量化噪声源、计算总体与局部振动频率、测量每一个路径的振动与噪声传递系数......每一组数据都是从理论到实验,再从实验到理论,研发设计人员与中国船舶科学研究中心的技术人员一起,基于之前交付历史项目所建立的振动噪声数据以及二次开发形成的半经验、半解析计算公式,最终将这如幽灵般的噪声牢牢锁定在2分贝的误差范围以内,为船员在一个嘈杂的环境中建立了一个宜居的小世界。
节能降耗、降低温室效应,研发人员要担当
平台都是能耗大户,COSLPROSPECTOR平台的总发电功率超过30兆瓦,满功率运行一年相当于烧掉一万多吨标准煤。
如何通过设计的优化为环境保护做贡献?研发人员通过优化设计来“捕捉”逃跑的能量:主机缸套冷却水系统与空调系统联合设计,用多余的热量温暖房间和舱室;室内的浊气排出、外面的新风进入,先请做个热交换;电动马达改成变频驱动等等。电气原理设计工程师与西门子的专家共同研究,在COSLPROSPECTOR平台上率先采用电网闭环控制的逻辑,通过优化配电逻辑,保证每一台发电机组在工作时都稳定在最佳工作状态。
经过测算,COSLPROSPECTOR平台实现节能5%以上,可不要小看这个5%,一年下来可以节约相当于500吨标准煤的能量。