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GB/T 39185-2020

基本信息

标准号: GB/T 39185-2020

中文名称:海洋工程船舶动力定位系统技术要求

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 海洋工程 船舶 动力 定位系统 技术

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出版信息

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标准简介

GB/T 39185-2020.Technology requirement for ocean engnieering ship dynamic positioning system.
1范围
GB/T 39185规定了海洋工程船舶动力定位系统的动力定位等级分类、设计技术要求和试验技术要求。
GB/T 39185适用于海洋工程船舶配套的动力定位系统的设计和检验。其他有类似要求的船舶或设备,也可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IMCA M166故障 模式与影响分析指南[Guidance on failure mode & effect analysis( FMEAs)]
IMO MSC.1/Circ.1580动力 定位系统船舶和设备指南(Guidelines for vessels and units with dynamic positioning systems)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
规定的作业范围 specified operating envelope
规定的允许船位偏离某一设定点的范围。
3.2
规定的环境条件 specified environmental conditions
规定的风速、水流和浪高,在这种环境条件下船舶能进行预期的操作。
3.3
动力定位 dynamic positioning; DP
凭借自动和(或)手动控制,使船舶在其作业时,能够在规定的作业范围和规定的环境条件下保持其船位和(或)艏向。
3.4
动力定位船舶 dynamic positioning vessel;DP vessel
凭借自动和(或)手动控制,能够在规定的作业范围和规定的环境条件下保持其船位和(或)艏向的船舶。
3.5
船位保持 position keeping
在控制系统正常的操作范围和环境条件下维持预定的船位、艏向和航迹。
3.6
海洋工程船舶 offshore vessel
为离岸作业工程提供服务的一系列船舶的统称。

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标准内容

ICS 47.020.20
中华人民共和国国家标准
GB/T39185—2020
海洋工程船舶动力定位系统技术要求Technology requirement for ocean engnieering ship dynamic positioning system2020-10-11发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-05-01实施
GB/T39185—2020
规范性引用文件
术语和定义
动力定位等级分类
5动力定位系统设计技术要求
一般要求
动力系统设计技术要求
推进器系统设计技术要求
动力定位控制系统设计技术要求故障模式与影响分析技术要求
6动力定位系统试验技术要求
动力系统试验技术要求
推进器系统试验技术要求
动力定位控制系统试验技术要求6.3
6.4故障模式与影响分析(FMEA)试验技术要求次
附录A(资料性附录)各船级社动力定位分级标志及配置对比附录B(资料性附录)
各船级社动力定位等级的配置要求10
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)提出并归口。GB/T39185—2020
本标准起草单位:武汉船用机械有限责任公司、中国船舶工业综合技术经济研究院。本标准主要起草人:邱晓峰、李磊、孙猛、陈凯、邹波、陈程、骆银。I
1范围
海洋工程船舶动力定位系统技术要求GB/T39185—2020
本标准规定了海洋工程船舶动力定位系统的动力定位等级分类、设计技术要求和试验技术要求。本标准适用于海洋工程船舶配套的动力定位系统的设计和检验。其他有类似要求的船舶或设备也可参照执行。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用干本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用干本文件。IMCAM166故障模式与影响分析指南[Guidanceonfailuremode&effectanalysis(FMEAs)]IMOMSC.1/Circ.1580动力定位系统船舶和设备指南(Guidelinesforvesselsandunitswithdynamicpositioningsystems)
术语和定义
下列术语和定义适用干本文件。3.1
规定的作业范围
specifiedoperatingenvelope
规定的允许船位偏离某一设定点的范围。3.2
规定的环境条件
specifiedenvironmental conditions规定的风速、水流和浪高,在这种环境条件下船舶能进行预期的操作。3.3
dynamicpositioning;DP
动力定位
凭借自动和(或)手动控制,使船舶在其作业时,能够在规定的作业范围和规定的环境条件下保持其船位和(或)向。
dynamicpositioningvessel;DP vessel动力定位船舶
凭借自动和(或)手动控制,能够在规定的作业范围和规定的环境条件下保持其船位和(或)向的船舶。
船位保持positionkeeping
在控制系统正常的操作范围和环境条件下维持预定的船位、向和航迹。3.6
offshorevessel
海洋工程船舶
为离岸作业工程提供服务的一系列船舶的统称1
GB/T39185—2020
动力定位系统
dynamicpositioningsystem;DPsystem使动力定位船舶实现动力定位所必需的一整套系统。注:动力定位系统包括动力系统、推进器系统、动力定位控制系统等分系统。3.8
动力系统
powersystem
向动力定位系统提供动力的所有部件和系统的总称。注:动力系统包括(但不限于)以下组成部分:a)
原动机(含必需的辅助系统,如管系、燃油系统、冷却系统、润滑及预润滑系统、液压系统、预热系统和气动系统等);
发电机:
配电板;
配电系统(包括电缆敷设及线路选择);d)
不间断申源UPS和蓄申池;
功率管理系统(如有)。
推进器系统
thruster system
向动力定位系统提供失量推力的所有部件和系统的总称。注:推进器系统包括下列组成部分:a)
具有驱动设备和必要的附属系统(含管系、冷却系统、液压系统和润滑系统等)的推进器:b)
在动力定位系统控制下的主推进器和舵;c)
推进器申子控制设备:
d)手动推进器控制器;
相关的电缆和电缆布线
动力定位控制系统
dynamic positioning control system;DP control system所有实现船舶动力定位控制必需的硬件、软件系统及元件的总称注:动力定位控制系统由以下部分组成:a)
计算机系统和控制器;
传感器系统;
控制站和显示系统(操作面板);d)位置参照系统;
相关的电缆和电缆布线;
网络。
功率管理系统
power management system
在所有运行条件下都能持续供应申力的系统,3.12免费标准下载网bzxz
位置参照系统
positionreferencesystem
测量船舶位置和向的系统。
操纵杆
joysticksystem
一个易于调整失量推力(包括转矩)的装置。2
结果分析
consequence analysis
GB/T39185—2020
动力定位控制系统中的一项软件功能。在出现最严重的故障时,该功能应该能连续验证船舶仍能保持其船位。
操作模式
controlmode
控制的模式,动力定位系统可以采用几种不同的模式对船舶进行控制,例如:手动模式:允许操作员使用操纵杆手动控制船舶的位置和向a)
自动定位模式:自动保持要求的位置和向。c)
自动区域定位模式在最小能耗条件下自动将船舶保持在允许区域内,并将向保持在允许的向范围内。
自动跟踪模式:可以使船舶跟踪由一组航迹点描述的指定航迹。d)
自动舵模式:可以是船舶自动沿预设航向行驶。目标跟踪模式:可以使船舶自动跟踪一个连续变化的位置设定点。redundancy
当发生单一故障时,单元或系统保持或恢复其功能的能力。注:可以通过设置多重单元、系统或其他实现同一功能的装置来实现。3.17
activecomponent
活动部件
船舶的活动部件或系统。
注:包括发电机、推进器、配电盘、控制计算机、传感器、遥控阀、补偿器等。3.18
静态组件
staticcomponent
船舶的静态组件。
注:静态组件包括电缆、管系、手控阀等。3.19
单一故障singlefault
部件或系统出现的一个故障。
注:单一故障可能会造成下列影响中的一个或两个a)部件或系统的功能损失:
b)功能的退化达到了明显降低船舶、人员或环境的安全的程度。3.20
最严重的故障
worst case failure
通过故障模式与影响分析(FMEA)得到的对动力定位系统的定位能力影响最大的单一故障3.21
故障模式
failuremode
产品故障的表现形式,具体说明故障发牛的方式3.22
故障影响
1failureeffect
故障模式对产品的使用、功能或状态所导致的结果。3.23
故障模式与影响分析
failuremodeandeffectanalysis;FMEA研究产品的每个组成部分可能存在的故障模式并确定各个故障模式对产品其他组成部分和产品要3
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求功能的影响的一种定性的可靠性分析方法。4动力定位等级分类
动力定位系统根据功能、设备穴余度和最严重的故障模式分为三个等级:a)1级系统:安装1级动力定位系统和设备的船舶,当单一故障发牛时,可能出现船位和(或)船丢失的情况。
b)2级系统:安装有2级动力定位系统和设备的船舶,当静杰组件(故障发生时能立即影响船位保持能力的静态组件)、活动部件或系统中单一故障发生时,不会造成船位和(或)船丢失。c)3级系统:安装有3级动力定位系统和设备的船舶,在一舱失火或浸水情况下,不会造成船位和(或)船丢失。
各船级社动力定位分级标志及配置要求参见附录A。5动力定位系统设计技术要求
5.1一般要求
5.1.1动力定位系统应满足IMOMSC.1/Circ.1580的要求,并具有相应级别的航向保持能力、系统可靠性和穴余要求,动力定位系统的配置至少应满足表1的要求。各船级社对动力系统的配置要求参见附录B。
5.1.2部件的穴余应满足如下要求:对于2级系统(DP2),所有活动部件或系统应穴余,a)
b)对于2级系统,如静态部件出现故障后会立刻对定位产生直接影响的,或该部件未采取适当保护的,应穴余。
对于3级系统(DP3),所有部件包括电缆布线和管路应穴余,所有动态、静态部件和系统都应SAGc)
穴余,并对穴余组之间进行A-60级的防火分隔。5.1.3
在任何情况下,一个系统中的故障都不应转移到另一个穴余系统。DP2和DP3设备应进行FMEA分析,5.1.4
5.1.5穴余单元和系统应能立即投入运行,并能使动力定位操作持续进行表1动力定位等级的配置要求
具体要求
发电机和原动机
动力系统
推进器系统
配电板
功率管理系统
UPS申源
推进器布置
推进器的手动控制
1级系统
无完余
无完余
2级系统
有尔余
有尔余
有尔余
系统分类
3级系统
有穴余,舱室分开
2,舱室分开
有允余,舱室分开
2十1,舱室分开
有允余,舱室分开
有(主动力定位控制站)
动力定位控制系统
具体要求
自动控制,计算机系统数量
独立的联合操纵杆系统
位置参照系统
运动传感器系统
循向传感器系统
风速风向传感器系统
备用控制站
报警打印机
动力系统设计技术要求
发电机和原动机
表1(续)
1级系统
2级系统
系统分类
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3级系统
3(其中之一位于备用控制站)
其中之一位干备用
控制站
1+1(其中之一连接至备用
控制系统)
发电机组应具有在任一发电机或其原动机不工作时,其余发申机组仍能供应从瘫船状态起动推进系统所必需的电力。
发电机电压的调节范围为95%~105%额定电压。发申机的短路申流应具有使发申机断路器脱扣的能力。备用发电机应具有在主发电机失电后30s内自动起动并连接到主配电板的能力。电动机起动期间引起的主汇流排上的瞬态电压降不应超过额定电压的15%发电机和原动机的数量应满足单一故障后的穴余要求。应采取联锁或推力限制措施来防止原动机的过载原动机应适应动力定位推进器操作中引起的负载变化原动机应具有每运行12h允许超负荷10%运行1h的过载能力。配电板
主配申板应根据动力定位系统用电设备的实时要求来合理分配,并为发电机和用申设备提供过载、短路、欠压、逆功等保护功能5.2.2.2
主配电板应满足动力定位系统电力短路、谐波、选择性保护等要求。主配电板各屏应配置电压、申流、功率、频率、功率因素、绝缘等监测仪表。主配电板各屏应设置状态指示灯、报警指示灯、控制按钮和转换开关。主配申板设置应满足单个故障不会造成申源全部中断的要求。配申板中汇流排任一段失申都应有充足的可用功率向船舶基本的日用负载和重要的操作负载供申,且能在规定的环境条件下、在规定的作业范围内保持船舶位置,5.2.2.7
各配申板连接线上的每端应设置断路器,且应设置相关的保护主汇流排应至少由两个分段(或部分)组成,且应具备直接短路的功能。5
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5.2.2.9独立的汇流排分段中应具有防止由于推进器过载而造成的断申措施。5.2.3功率管理系统
5.2.3.1功率管理系统应根据功率的实时需求对每台主发电机及推进系统进行监控并协调发电机组的工作。
5.2.3.2功率管理系统应具有安全保护措施,对负载连续供电。5.2.3.3功率管理系统应配置不间断申源(UPS),电源容量应满足系统控制需求。5.2.3.4功率管理系统应具有监测报警功能,当总的申力负载超过运转中发动机总容量的预定百分比时应发出报警。
5.2.3.5功率管理系统应具有重载问询功能,功率较大的负载在启动时需进行重载问询,满足要求后方可启动。
5.2.3.6功率管理系统应具有分级卸载功能,使电网可靠供电和稳定运行。5.2.3.7功率管理系统的故障应不引起在网发电机的替换,且应在动力定位控制站报警。5.2.3.8断开功率管理系统后,配电板应能手动操作。5.2.4不间断电源(UPS)
5.2.4.1控制器和测量系统应由UPS供电。5.2.4.2每个UPS电池的容量应至少支持控制器和测量系统30min的操作。独立的联合操纵杆系统的电源应与动力定位自动控制系统的UPS独立.。5.2.4.3
5.2.4.4穴余的UPS的供电电源应来自主配电板不同部分。5.3
推进器系统设计技术要求
5.3.1动力定位所用的推进器应能满足长期持续运转的要求。5.3.2推进器系统的数量应满足单一故障后的余要求。5.3.3推进器螺旋桨叶稍与船体之间的间隙应不小于0.2倍的螺旋桨直径。5.3.4推进器的浸没深度应不小于1.5倍的螺旋奖直径。5.3.5调距桨推进系统工作时螺距伺服精度应高于2%。在零螺距角和零速度工况下的螺距精度应高于最大值的1%。
5.3.6全回转推进装置360°范内回转时间不大于30s。5.3.7推进器从零速到最大速度或螺距从零点转换到最大值的典型的响应时间不大于10s。5.3.8主推进器的正向螺距/速度指令应使船舶前进。5.3.9调距桨(定距奖)应设置有一个转速控制模块,且有一个外置的推进器控制系统来实现转速的闭环控制。
5.3.10全回转应设置有一个舵角控制模块,且有一个外置的推进器控制系统来实现的能角闭环控制。动力定位控制系统设计技术要求5.4
5.4.1动力定位自动控制
动力定位控制系统应能实现对船位和向的自动控制。5.4.1.2动力定位控制系统应具有独立.的联合操纵杆操作模式。5.4.1.3动力定位控制系统应能显示船舶的相对或绝对位置及向,当船舶偏离设定的工作区域或6
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