基于振动检测的现役海洋平台结构安全评估技术探

基于振动检测的现役海洋平台结构平安评估技术争辩 （子课题八,预算说明书) 一、对担当单位和相关部门承诺供应的支撑条件进行具体说明,并针对课题实施可能形成的科技条件资源和成果,提出社会共享的方案。 海洋石油工程股份有限公司是中国海洋石油总公司下属的专业公司之一,在国内设计、制造安装了近２００座桩基固定式海上平台。这些平台分布范围广泛,既有浅水区域(5米～２0米水深）的海上平台，也有水深达２0０米的平台，地跨中国东北部的渤海油田,南至北部湾及太平洋大陆架,东临东部的平湖油气田,具有很强的普适性。另外这些平台设计建筑于不同的年月，有８0年月初日本人设计的已经超过20年的老平台，也有刚下水的2０0米水深的深水导管架平台,这些设施面临不同的恶劣环境条件,特殊是渤海湾北部的海冰和南海台风频袭的1０0米以上水深的导管架平台面临着严峻的考验。因此,本项目“工程示范”的试验场地完全可以在中海油的现役海上平台进行,并且能够为目标平台的选择供应更加广泛的可选择性,便于项目选择具有代表性的平台进行争辩。 海洋石油工程股份有限公司自上世纪八十年月，先后与国内知名科研院所合作,进行了大规模辽东湾冰情调查、冰力测试和２座目标平台JZ20-2-ＭNW及JZ２0-2-MUQ冰激振动响应的测试工作，至今已有二十余年的经受,收集了大量的第一手资料。该平台至今还在用于冰激振动的观测,已经连续实施了10多年。海洋石油工程股份有限公司修理公司继承了这些成果和人才,有足够的力量完成好课题的既定任务。 该课题形成的科技成果的社会共享方案有: １、试验数据共享。海上工程示范取得的数据在项目内部等实行开放共享,国家有权调配用于相关科学争辩开发,以削减重复铺张,提高设备和数据资源的利用效率。 ２、成果共享,该课题产生的科学成果和形成的文献资料,在未公开发表前,课题组可以内部共享。在公开后,可以在爱护课题参与者的科研成果和产权的前提下，尽可能广泛地进行成果的推广和文献资料的免费共享。共享方式可以实行以下几种： １） 在海洋石油工程股份有限公司内部论文集或网站上发布； 2)ﻩ在出版物中发表，包括专著、杂志中供应; 3）ﻩ在国内外国际会议上发表以提高和扩大影响的成果； ４）ﻩ课题产生的专利和软件著作权成果将依据《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规以及《国家高技术争辩进展方案（863方案)管理方法》(国科发计字［２006］32９号）等相关规定进行共享，本课题组担当爱护所猎取学问产权的责任和义务。 3、召开技术研讨沟通会，与有关科研院所、单位沟通争辩成果。 4、该课题的争辩成果可以直接作为海洋石油工程股份有限公司修理公司的新技术,为海上平台的检测评估、平安运营服务。 二、从现有支撑条件、在课题中担当的主要任务、经费来源、经费需求及测算理由等方面，分别对各担当单位经费支配进行具体说明。 子课八：示范工程。 担当单位：海洋石油工程股份有限公司修理公司 主要任务:针对我国海洋平台结构“南台、北冰”的环境特点和水域特征,分别选择典型工程示范平台;实施振动检测、桩基地形检测、损伤识别与模型修正、NDT无损检测、服役平台结构平安评定、结构修理决策等本项目的争辩方法与成果;检验本项目的争辩成果并供应反馈信息。 经费支配说明：该子课题是对项目争辩成果的实际验证，将在海上进行现场实施,需要动用船舶(６00０HP以上拖轮)，并利用索具与平台连接，通过大型破断器对平台进行激振。因此经费主要体现在： 1.测量仪器方面,如多路示波器、压电式加速度拾振器、电荷放大器、动态信号分析仪、A／D数采系统等设备。 ２.用于平台激振的设备,如拉力试验大型破断器、１00吨索具、60吨索具、卸扣以及临时固定、支架等钢材费用。 3．测试化验加工费,如压电式振动拾振器、电荷放大器系统标定费,拖缆绞车ＷＢS平安荷载试验费，平台传递函数测试费,浅地层地质取样、土壤物理、力学性质测试费，以及水文、气象服务费。 ４．其他费用,海上试验船舶的租金,海上作业许可证办理费,港杂费,全部人员的工资、奖金、福利以及公司投入到员工身上的各种成本等。 三、对各科目支出的主要用途、与课题争辩的相关性及测算方法、测算依据进行具体分析说明。 对各科目支出的主要用途、与课题争辩的相关性及测算方法、测算依据进行具体分析说明。 (一) 设备费９3.６6万元 1、设备购置费2３．66万,其中主要设备如下: 1)ﻩ多路示波器，1台,拟从日本或美国进口,4通道以上,独立放大，用于平台整体基频测量,市场调研价为4.2６万元/台。 2）ﻩ压电式加速度拾振器,６台，拟从丹麦进口，极低频，输出大于1V／ｇ，用于平台整体基频测量,市场调研价为0．８万元/台。 3)电荷放大器,６台,拟从丹麦进口，带传感器电源输出端，同轴输送，用于平台整体基频测量,市场调研价为1万元/台。 4）ﻩ绘图仪,1台,拟从美国进口，用于平台整体基频测量,市场调研价为2万元/台。 5) IＢM计算机,６台，办公用品,市场调研价为１.1万元/台。 ２、设备试制费50万。为了保证本课题海上示范工程所测量数据的正确性、精确性,需要试制动态信号分析仪及A/Ｄ数采系统。另外海上示范工程的实施需要借助外力产生振动,这就需要试制拉力试验大型破断器，用于平台激振。 １）ﻩ动态信号分析仪,1台,系统具有数字滤波、动态分析功能，用于平台整体基频测量，研制费用约为16万元／台。 2）ﻩA/D数采系统，１台,Ａ/D转换可达16通道以上,采样频率大于1Mｂ，采样频率可调,用于平台整体基频测量，研制费用约为1０万元/台。 3）ﻩ拉力试验大型破断器,６台,破断力6０/100吨,用于平台激振，研制费用约为4万元/台。 3、为完成课题争辩任务，还需要20万的设备改造和租赁费。 注:年度方案,2010年, 73．6６＊30% =　２２ 　 　 计，22万 　 　 　　　 　 2011年,73．6６*60% =　4４,１0,计,5４万 2０12年，７3.66*１0% ＝　7．66,　 １０,计,17.66万 (二)　材料费1４７万元 1、ﻩ1００吨索具，2套，它将与拉力试验大型破断器协作使用用于平台激振，初步调研为３０万元／套,合计６０万元。 ２、 ６0吨索具，2套，它将与拉力试验大型破断器协作使用用于平台激振，初步调研为20万元／套,合计4０万元。60吨索具和1０0吨索具将产生不同的振动频率,以便保证测量数据的广泛性。 3、卸扣，6个，将与上述索具协作使用,初步调研为1．5万元/个，合计９万元。 4、吊带,10个,设备的吊装作业,初步调研为1万元/个，合计10万元。 5、吊扣，1０个,与吊带协作使用,初步调研为0.5元／个,合计5万元。 6、信号电缆,10个，用于信号采集，初步调研为０.２元／个,合计2万元。 ７、临时固定、支架等用钢，临时固定和支架焊接在船舶上,索具连接与支架上，通过上述设备对平台施加振动，钢材估量用量５吨，依据市场调研，制作这种单件工装,每吨钢材(含加工费及现场安装费)约为３万元,合计15万元。 8、除吊索具外，还需其他材料费6万元。 注:年度方案,２0１0年, １26 ＊３0％　　＝　3７．８ 　 　 　 　 计，３7.８万 　 　 　 　２０1１年，12６*６０% 　＝　７５.6, 15，计,90．６万 ２0１２年，126*１０% ＝ 1２.６, 　　6　,计,18.6万 （三）　测试化验加工费 　　 　 　３81.5万元 主要测试化验加工费如下: 1、压电式振动拾振器、电荷放大器系统标定，由计量局标定，标定费用０．２5万元／台,需要每年标定1次，两种设备各6台,4年的标定费用合计为:6*4*0.２5=6万元。破断器标定试验费,4万。合计10万。(改为外委) ２、水文、气象服务费,在海上进行工程示范时,需要请国家海洋局供应水文、气象服务费,海上施工期间的费用约为２８万元／次,两次工程示范,合计56万元。(改为外委） 3、拖缆绞车WBS平安荷载试验。工程示范船舶上的拖缆绞车的平安荷载必需进行试验,以保证海上平台激振工作的平安。依据市场询价，试验费用约为15.５万元。(改为外委) 4、平台传递函数测试费,将选择具有动力参数识别力量的院校来进行平台传递函数测试,依据市场调研,试验费用约为7０万元/次,共需２次，合计140万元。(改为外委） 5、浅地层地质取样、土壤物理、力学性质测试。由地质勘探公司对示范工程所选择的目标平台进行地质取样、土壤物理、力学性质测试。依据市场调研,试验费用约为75万元/次，选取两个目标平台进行工程示范,合计１５０万元。（改为外委） 6、支座、简易吊放设施加工费，10万 注:年度方案，20１0年， 300 *30％ = 9０ (1、4、5)计９０ 万 ２0１1年： 30０＊60%　= 1８0（1／4/5）；5(6),２8（2）,7.5(３）,计22０．5万 2０12年:　30０＊1０% =３0(１／4/5）; 5（6)，28（２)，8(３)计,71万 (四)　燃料动力费 　 　　 　 １２５万元 课题组几年中消耗的资源费用，如水费、电费、柴油费等。 1、课题组配备台式计算机及笔记本10余台，平均功率以０.3５KＷ计,耗电费用为:０.３5ＫＷ×12小时／天台×30天/月×3６月×１0台×0.6０元/KW　≈2.7万元。 2、办公室照明用电：课题组办公室3间（6人间，１２盏荧光灯/间）,每间办公室照明用电功率约为0.3ＫW　。合计费用为0.3KW×3×12小时/天×3０天／月×３6月×0.６０元/KＷ　≈0.7万元; ３、工程示范租用的船舶及船舶耗油（船舶动力以及为测量设备供应电源）整体日费率市场价约为2．8万元／天,两次示范工程估计总工期为4０天,合计11２万； 4、其他燃料动力费(如设备润滑油等）估计为9．６万元。 注：年度方案，2010年, ５　 　　 　 　 计,５万 　 　 　　 201１年,60 　 　 　　　 计，60万 　 　　 　　 ２０１2年,60，计，60万 （五） 差旅费 　 　　　　 　 　 　 　 １1.２9万元 此项主要包括课题组成员用于国内考察、业务调研、学术沟通，其他子课题联系沟通,及驻其他子课题进行争辩学习的差旅费。来往交通费以３00０元／人次计（含来往飞机费用,机场至公司派车接送费用),出差期间的各项补助约为3０0元／人/天。 1、课题组中组长、技术负责、高工(合计约3人)，项目３年完成期间平均每人每年3次公出(其中1次高水平学术会议，比如:国内举办的国际会议、全国性的专业学术会议等，２次考察或调研,2次与相关子课题组技术沟通)，合计:3*3*3＝27人次;２7次×3000元／人次=约等于8万元。 2、另外部分技术人员会驻其他子课题进行争辩学习,估计天数为５0天/年×2年=10０天,那么出差期间补助费用合计10０天*300元/天=３万元 注:年度方案， 2０１０年， １．5 　 计,１.5 万 　　 　 　 2０11年,5.１9　　 　 　计,５.19万 20１2年,４.6,计,４.6万 (六)　会议费　 　　 　　 ５万元 课题评审、技术沟通、方案及验收审查等会议： 5次×2天/次×10人×400元/天人次=4.0万元。会议室等其它费用约5次×20０0元/次=1万元。会议费总计５万元。 注:年度方案,２011年,3次计,3万 2012年,2次,计，2万 (七) 国际合作与沟通费 10万元 到德国HＳVA公司考察,考察海冰现场原型近期成果,冰区平台的海冰与结构相互作用的特点。了解国外在振动测试方面的最新成果,指导“示范工程”开展。