發(fā)布時(shí)間：2020-07-28 10:56

【摘要】：FPSO(Floating Production Storage and Off-loading海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置)以其優(yōu)越的可靠性,較強(qiáng)的海域適應(yīng)性和良好的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(shè)施的安全性。然而,現(xiàn)場海洋環(huán)境惡劣,同時(shí)軟剛臂結(jié)構(gòu)復(fù)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(huì)FPSO上的正常生產(chǎn)及生活。因此對(duì)FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)進(jìn)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(diǎn)組成,這些鉸接點(diǎn)可以釋放FPSO船體的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(diǎn)是軟剛臂系泊功能運(yùn)行的保障,一旦某個(gè)鉸接點(diǎn)發(fā)生故障,將會(huì)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(diǎn)的推力滾子軸承處于系泊腿內(nèi)部,該處軸承受力復(fù)雜容易發(fā)生損傷的問題,且該處軸承故障信號(hào)干擾多,不易進(jìn)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(yán)重的軸承故障將會(huì)使FPSO停產(chǎn)檢修甚至造成重大安全事故。系泊系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,無法進(jìn)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(dòng)信號(hào)這種間接的方法對(duì)FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷與分析,為軟剛臂系統(tǒng)的日常維護(hù)、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(duì)象,針對(duì)推力滾子軸承振動(dòng)信號(hào)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(shí)域指標(biāo)分析與包絡(luò)譜分析對(duì)研究對(duì)象進(jìn)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(lǐng)域的應(yīng)用,以此為理論基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了FIR濾波器;其次,利用軸承故障仿真信號(hào)對(duì)最小熵解卷積的濾波與降噪能力進(jìn)行了考證,并驗(yàn)證了時(shí)域指標(biāo)分析和包絡(luò)譜分析的適用性和有效性;最后,針對(duì)上鉸接點(diǎn)軸承故障設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)域指標(biāo)和包絡(luò)譜分析方法對(duì)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(dòng)信號(hào)的脈沖沖擊成分,時(shí)域指標(biāo)和包絡(luò)譜分析也能對(duì)軸承工作狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,具有良好的工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE95;U672

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本文編號(hào)：2772782