自安装式钻机结构模块化技术研究
钻机模块结构讲义
DES井架模型
SACS的合成模型
这个是吊装模型，所以 井架只保留下面部分
服务臂
服务臂
番禺钻机模块
箱形梁
DSM模块
平面布置图（33.9m)
平面布置图（37.8m)
平面布置图（45.5m)
DSM模块的吊装
吊眼
P-TANK 模块
限位孔
棘爪装置(液压移动）
吊眼
DES的箱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ梁（平台东西方向）
DES箱形梁的主要作用
一、起支撑DRILL FLOOR 上结构和设备的作用； 二、起滑道的作用； 三、起DES模块吊装主杆件的作用
DRILL FLOOR
与箱形梁连接 一、支撑DRILL FLOOR 上的结构及设备。 的四个节点
钻机模块结构讲义
西江钻机模块的概况
1、 钻机方位 XJ23-1模块钻机安装在南海西江23-1平台。钻 机模块由钻机设备模块（DES）和钻机支持模块（DSM）组成 和一个P-TANK橇组成 。 2、钻机基本参数
井架
钻井深度：5000 m 绞车功率：1500 HP 自升式井架载荷：315 MT 交流变频顶驱：1000 HP
DES DSM P-TANK
泥浆泵：1600 HP× 2台
柴油发电机：1450KW× 4台 DES 780t；DSM 1165t
旅大钻机模块建造成型后照片
DES模块
DSM模块
P-TANK
钻机模块在平台上的布置
钻机模块在平台的布置
钻机模块的主要结构型式和作业路径
一、DES模块 二、DSM模块
三、P-TANK
DES模块整体模型
DRILL FLOOR(45.5m)
基于模块化设计理论的自动钻铆系统设计
自动 钻铆 系统 主要 包括 自动钻铆 机 和数控 托架 系 统两 部分 ，如 图 １所示 。 自动钻铆 机是集 电气 、液 压 、气动 、 自动控 制 为 体 的 ， 用于 航空 、 天 紧 固件 安装 的专用 设备 。 应 航 它 不仅 可 以实现 组件 （ 或部 件 ） 自动 定位 ，还可 以一 次 的 完成 钻孔 、锪 窝 、涂胶 、送钉 和 紧 固件 安装 ，或独 立 完成 上述操 作 的一种 或几 种操 作 的组 合 ，是现代 飞机 装 配 中常 用 的设 备 。 自动钻铆 机可 以对 各种材 料钻孔 和锪 窝 ，如铝合 金 、不 锈钢 、钛合 金和碳 纤维 复合 材 料 等 ，可 以完成 普通 铆 钉 、干 涉配合 铆 钉 、抽 钉 、高 锁 螺 栓 、环 槽 钉 的安装 Ｌ 。 ４ ］
目前 ，对 于 产 品的模块 化设计 方法 ，大致 可 以归 纳 为两 大类 ： 一是侧 重 功能划 分 的模 块化 设计方 法 ， 另 种是侧 重 于产 品或零 部件 的形状 结构 来分类 的设计 方法。 模块 化设 计 的步骤 一般 为 ： ①市场 调查 与分 析 ； ②进 行产 品功 能分 析 ，拟定产 品 系列型谱 ；③ 确定参 数 范 围和主参 数 ； 确定模 块化设 计类 型 ， ④ 划分 模块 ； ⑤模 块结 构设 计 ，形成 模块库 ；⑥ 编写 技术文 件 。 ２ 自动钻铆 系统 的模 块化 设计
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文 献 标 识 码 ：计 （ ｄ ｌｒＤ ｓ ｎ 是近 年来 发达 国家 Ｍｏ ｕａ ｅｉ ） ｇ 普 遍采用 的一 种先 进 的设 计方法 。 目前模块 化设 计技 术与 ｃ ＡＤ技 术 、 组技术 、 成 柔性 加工 技术 等先 进技术 相 结合 ， 已被广 泛应 用 于实际产 品 的设计 与制造 之 中。 本 文根据 模块 化设计 理论 ，设计 了一 种飞机 壁板 装配 自动钻铆 系统 。同传统 的手工铆 接相 比，采 用 自动钻 铆 不但 可 以提高工 作效率 ，还 可 以减 少产 品的质 量波 动 ，改善 铆接 结构 的抗疲 劳性能 。 １ 模 块 化 设 计 原 理
石油钻井设备的模块化设计
石油钻井设备的模块化设计摘要：模块化设计是现代技术的多样化发展的必然结果。
由于现代计算机技术软硬件的丰富,计算机的设计功能也在不断提高,它必须具备几何造型、立体模型、二维工作图、三维模拟、设计仿真等技术手段。
这样,不但能够形成钻井装置和采油设备的三维几何模型和实体模型,而且同时还能够对它们实现动力学、运动学等功能的研究与模拟。
目前,智能设计技术、决策控制技术、专家系统设计、项目管理技术、软硬件系统设计等,已经为上述设计模型的研究提供了依据。
并在此基础上,对钻机的模块化设计开展了深入研究。
关键词：钻井设备；石油；模块化设计一、钻井设备构成钻井装置是指钻井施工时所使用的机具和装置,即钻井施工用的地面器具和装置。
人如其名钻井装置就是进行钻井的装置。
广泛地讲,就是进行钻井的成套地面器具、专门的钻井器具和钻井仪器。
根据功能,分为回转、上升、循环、动力与传动、控制等设备。
而钻孔施工器材又分为钻头、泥浆泵、动力泵、钻塔和附属设备(如拧管机、电动工作台、泥浆搅拌机)等部分。
在施工领域,人们通常将完成钻孔施工所需要的钻头、泥浆泵、钻塔等叫做"三大件"。
1.1钻机是完成钻探任务的重要器材。
它在钻井的活动中,主要承担着旋转钻具,给进以及增、减压,提升和拧卸钻具等重要工作的任务。
而凡是回转式钻头,通常都由以下的结构单元所组成。
（1）回转器用于回转钻具，带动钻头，进行钻进切削。
现用的回转器类型可分为：立轴式、转盘式、动力头式。
（2）给进机构用以调整钻头磨损压力,或利用钻具为钻头带来一定的轴向载荷,以达到钻进的目的。
现有的型号主要分为:螺旋差动式给进、绳索式给进,以和油压式给进。
（3）升降机构用于提升钻具,并且可随钻具材料的不同而改变上升,或降低高度,从而充分利用动力、减少辅助钻时间。
常见的形式为行星型。
全液压动力单头钻机,一般采用倍速机推进。
（4）传动变速机构进行变速、变矩时,将动能同时输送给进和升降机械。
钻机模块 (2)
大钩
大钩
大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进 时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完 成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。目前使用 的大钩有两大类。一类是单独的大钩，其提环挂在游车的 吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类 是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC— 400型游车大钩。为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩 口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的 安全锁紧装置。为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂 吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。钩身与 钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。常用的大钩 有DC—130、DG—350、MC—400、MC—200等。
泥浆泵
钻井泵
钻井泵的作用是为钻井液的循环提供必要的能 量，以一定的压力和流量，将钻井液输进钻具， 完成整个循环过程。常用的钻井泵有NB—600、 2PN—1258、3NB—900、3NB—1000、SJ3NB— 1300、3NB—1300、3NB—1600型等，前两个是 双缸双作用泵，后三个是三缸单作用泵。 目前使用最广泛的钻井泵的空气包是球形隔 膜式预压空气包。空气包的作用是减小因钻井泵 瞬时排量变化而产生的压力波动，使泵压平稳， 保护设备不致因剧烈震动而造成损坏。空气包胶 囊内要求充氮气或惰性气体，在没有氮气或惰性 气体的情况下可用空气代替，严禁充入氧气或可 燃气体。充气压力为最高工作压力的20％～30％。
绞车
绞车的使用安全技术要求主要有： (1)下钻时，为节约时间，合理地利用绞车功率，应根据大钩负荷，按规定选择合 理的起升速度和挡位。 (2)链条是绞车的主要传动件，更换链条时应整盘更换。 (3)挂合换档离合器时，动作要平稳，严禁猛烈撞击。 (4)绞车传动轴未停止转动前不得改变传动方向。 (5)挂合气胎离合器时动作要平稳。 (6)在上提钻具的过程中需要刹车时，必须先摘开低速或高速气胎离合器。
分析装配式建筑施工中的模块化施工技术
分析装配式建筑施工中的模块化施工技术模块化施工技术是一种先进的施工方法，通过将建筑分解成多个标准化的模块，然后在工厂中进行预制加工，在现场完成简单拼装即可完成建筑物的搭建。
这种技术在装配式建筑施工中得到广泛应用，并带来了许多显著的优势和改变。
本文将对装配式建筑施工中的模块化施工技术进行详细分析。
一、模块化施工技术的基本原理模块化施工技术的基本原理是将建筑物划分为多个相互关联的标准模块，在生产线上进行统一加工和制造，然后使用专用的设备将各个模块进行运输和安装。
通过这种方式，可以实现高质量、高效率和低成本的建筑施工。
1.1 标准化设计与加工在模块化施工中，标准化设计是非常重要的一环。
设计师需要根据实际需求制定出适合生产线加工和安装的标准尺寸、结构和组件。
这样可以保证各个模块之间具有较高的互换性，便于生产和组装过程中的调整和替换。
1.2 工厂化生产与装配模块化施工技术的核心是在工厂内进行预制加工。
建筑元件可以在专用的生产线上进行自动化加工，包括混凝土浇筑、钢结构焊接、墙板和地板制造等。
这种方式能够提高生产效率，降低人工成本，并保证产品的质量稳定性。
1.3 运输与安装完成预制加工后，模块化建筑元件会被运输到具体施工现场进行组装。
这需要合理规划运输路径和运输方式，并采取相应的安全措施。
一旦模块到达施工现场，可以利用吊车和各种设备将其精确地安装到指定位置上。
二、模块化施工技术的优势2.1 提高施工速度相比于传统的现场施工方法，模块化施工技术能够显著缩短建筑周期。
因为标准化模块在生产线上加工完成后，只需要简单的拼装即可组成建筑物。
这样不仅节省了大量的现场施工时间，还能够避免因天气等因素导致的施工延误。
2.2 提高施工质量模块化施工技术能够保证建筑元件的生产过程受到精密控制，减少了人为因素的干扰。
相对于现场施工中常见的粉刷、砌块等环节，模块化建筑可以更好地避免质量问题，并提供更加平整和一致的外观效果。
2.3 降低成本由于模块化施工技术可以实现规模化生产、自动化加工和集约化管理，相比传统建筑方法，它能够显著降低运营成本。
坑道钻机传动系统及其整机模块化设计研究的开题报告
坑道钻机传动系统及其整机模块化设计研究的开题报告一、选题背景坑道开挖是基建工程中的重要环节，对挖掘设备的性能和效率要求较高。
传统的坑道开挖方式主要是依靠人工开挖或者爆破，这种方式对劳动力和环境污染都存在很大的问题。
近年来，坑道钻机广泛应用于隧道、矿山和地铁工程中，具有效率高、操作简便、安全可靠等优点，在市场上得到了广泛应用。
坑道钻机的传动系统是其关键组成部分，其性能直接影响设备的整体工作效率和安全性。
传统的坑道钻机传动系统存在某些问题，如传动效率低、噪音大、寿命短等问题。
因此，设计一种高效、低噪音、寿命长的坑道钻机传动系统，对提高坑道钻机的使用效率和竞争力具有十分重要的意义。
二、选题目的和意义本研究旨在通过深入研究坑道钻机传动系统的构成、工作原理和传动机构的优化设计，开发一种高效、低噪音、寿命长的坑道钻机传动系统。
具体目标包括：1. 研究传统坑道钻机传动系统的结构、噪音、传动效率等方面的问题，分析其不足之处。
2. 设计一种基于优化传动机构的坑道钻机传动系统，提高其传动效率和降低噪音，保证使用寿命。
3. 实现坑道钻机传动系统的模块化设计，并验证其可行性和可靠性。
本研究的意义在于：1. 提高坑道钻机的开挖效率，降低成本，促进隧道、矿山和地铁等基建工程的发展。
2. 减少坑道钻机工作过程中的噪音和振动，避免对工人的身体健康造成影响。
3. 设计出具有模块化特点的坑道钻机传动系统，改善了原有系统的结构，并在保证使用寿命的前提下提高了传动效率，具有实际应用价值。
三、选题研究内容和技术路线（一）研究内容1. 坑道钻机传动系统的结构分析2. 优化传动机构的设计3. 模块化设计4. 传动机构优化设计的仿真分析（二）技术路线1. 利用现有文献和技术资料，对坑道钻机传动系统进行结构和性能分析，寻找其优化方案。
2. 设计一种优化传动机构的坑道钻机传动系统，并对其进行模块化设计，提高传动效率和降低噪音。
3. 利用仿真软件对传动机构的设计进行验证，提高其可行性和可靠性。
自安装技术在海洋模块钻机上的应用
自安装技术在海洋模块钻机上的应用摘要：随着海洋石油工业的大力发展，采用模块钻机钻井的方式越来越多，规模也越来越大，增加生产效率的同时也暴露出许多钻井相关的问题。
模块钻机主要采用液压滑移系统带动上部模块滑移的方式进行不同井位的移动作业，滑轨以及上部模块基座通常采用船用高强度钢板，移动时直接接触滑移，在滑轨面及基座底面产生不同程度的划痕现象，严重时影响海上作业。
本文基于自安装技术在海洋模块钻机上的应用展开论述。
关键词：自安装技术；海洋模块；钻机上的应用引言随着人类社会的进步和全球经济的发展，世界各国对于石油资源的需求也变得越来越大，石油资源却在日趋减少，再加上油气田开发的难度不断增大，钻井工程领域同样如此，从而促进了石油钻机技术的加速发展。
1模块钻机模块化钻机就是将石油钻机按照模块化功能和安装便捷的要求分别安装在不同的底座上，使得石油钻机的运输和安拆更加高效快捷。
模块化钻机以其高度的集成化和便捷化优势得到快速推广，加速了海洋石油钻井领域的发展和进步。
尤其是与移运式钻机相比，它的安拆、运输和操作方面的优势体现的更加明显，模块化钻机除了移运上稍逊移运式钻机外，它在适应环境、钻井性能以及机动灵活方面更是无可比拟。
除此之外，而模块钻机不需要使用柴油机，这就使得模块钻机的性价比更高。
2钻机结构从各个模块相对位置划分，模块钻机钻井设备模块分为下底座、钻台面和井架三部分。
下底座通过4个主立柱将上部模块重量传递至滑轨上，下底座基座与滑轨为面接触。
滑移垫板通过螺栓固定在基座底板上，通过棘爪式爬行器带动钻机沿滑轨滑移，垫板与滑轨上表面直接接触，垫板磨损严重，达到更换限值时需要及时更换，根据模块钻机结构形式可在立柱两侧增设顶升加强结构。
3钻井支持系统主要构成（1）作为支撑钻井支持模块的主结构，其顶部为管子堆场，用以安装猫道和存放钻杆、套管、井下工具。
（2）泥浆循环系统的泥浆罐、搅拌器、泥浆泵组、灌注泵、混合泵及混料漏斗等；（3）动力及传动系统的发电机组、柴油罐和日用油箱、电传电控系统、变压器、谐波滤波器、空压机及配套的干燥器和储气罐；（4）散料系统的散料间、叉车、灰罐和吹灰系统、缓冲罐等；（5）钻井水罐、备件房、机修间和其它辅助设施。
机电工程模块化建造关键技术研究
机电工程模块化建造关键技术研究身份证号：******************摘要：科学技术的不断发展，我国建筑机电设备和管道的预制率和装配度已经大大提升，但仍有待于更加深入地探索。
因此，有必要开展前瞻性的研究，以推动建筑机电行业的可持续发展，并实现工业技术的持续改善。
通过对比分析，我们发现，在建筑机电工程的模块化施工方面，最关键的问题是如何安排设备和管道。
因此，我们将着眼于这些方面，并尝试将它们应用于各种不同的建筑环境。
关键词：机电工程；模块化建造；关键技术引言模块化建筑技术在建筑业中扮演着重要的角色，它既能帮助我们实现工业化，又能促进信息化的发展。
然而，由于高层设计的局限性，机电工程模块化施工技术的理论研究和实践探索仍处于初级阶段，数字化水平较低，关键技术也不够完善，缺乏一套覆盖整个施工过程的完整技术体系。
1模块分割设计使用BIM技术对制冷机房进行模块化分割设计时，应该重点考虑机房内的设备和管线的综合布局，并调整管道的走向和标高，使它们能够与机房外的管道相互配合，从而提高工艺效率，并有效地节省空间。
此外，所有的设备都应该遵守相关规范，并尽可能地保持统一的标高，以便于设备的安装。
为提升整体效果，以及方便运维检修，我们将水泵出入口的阀门安装在相同的高度，而且可以根据需要进行自由调节，以确保各种阀门的尺寸统一、规范。
近年来，随着技术的发展，许多商业综合体和写字楼的空调机房的面积和空间都变得越来越紧凑，以满足各种业态的需求，但是，由于空调机房的尺寸和布局受到限制，因此，对于空调机房内的设备和配套的施工任务也变得更加困难。
通过利用高精度 BIM 三维综合模型，我们可以对空调机房的结构、部件、流量计、温度计、过滤器、软接、压力表等进行精确的划分，以实现更加高效的近场预制装配和集中现场安装。
在建筑设备和管道模块的分割设计过程中，应该充分考虑3DBIM机电模型的准确性，并且要特别关注设备和管道的连接、水泵的进出口位置、支架的尺寸和形状、设备和管道模块的尺寸、形状和运输距离等因素。
以自主设计为基础,打造海油精品模块钻机
2009年，顺利完成“海洋轻型可搬迁式模块钻机设计与建造技术 研究”总公司重大科技发展项目，研究成果通过总公司专家审查
验收，成功应用于崖城PFA小橇块模块钻机的EPCI总包项目，技术
水平达到国际先进。
5
5
全面掌握自主设计核心技术
6
6
打破国外垄断，掌握核心设计技术
在总公司钻完井技术管理部（原钻完井办公室） 、科技发展部 的亲切关怀和正确指导下，在各分公司、生产研究中心的大力支持
安全 工程师
电仪讯 工程师
HVAC 工程师
概算 工程师
舾装 工程师
19
19
制胜利器
国家行政主管部门颁发的（甲级）工程设计资质证书
甲级设计资质 不限投资额的EPC总包资质
20
20
制胜利器
DNV颁发的 质量管理 认可证书
21
21
制胜利器
国家行政主管部门颁发的压力管道设计资质证书
22
22
制胜利器
国际先进、通用的分析软件
2007年
2007年 2007年 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010
11
12
LF13-2模块钻机
PY4-2/5-1
450t
450t
基设+详设
基设
深圳分公司
深圳分公司
计划2011
待定 28
28
满足不同吊装资源要求的
模块钻、修机设计建造案例
29
29
大型起重船吊装安装
性等方面综合考虑，意见如下：
大模块钻机适用于随平台整体拖航出海、不需要再次吊装、不考虑搬迁利用的钻 机。这种模块钻机应用的局限性较高，不易搬迁，建议尽可能少量使用。 小模块钻机（单个吊装重量小于350t）适用于单独吊装安装、有小浮吊可利用、 考虑搬迁利用的钻机。这种模块钻机综合经济性较好，今后建议大力推广。 小橇块钻机（单个吊装重量小于40t ）适用于单独吊装安装、没有浮吊可利用、 考虑搬迁利用的钻机。这种模块钻机海上安装调试的时间较长，安装期间受天气 影响很大，电缆、管道、结构连接复杂，甚至要用到只有国外少数几个公司才能 生产的特殊的材料（如电缆连接器等），所以，在条件允许时，建议尽可能不使 用。
钻孔工装的模块化设计
床上加工成型 的特点 ， 充 分利用 已经加
工成 型的孔与 面作 为定位基准 ， 以保证 零件 上孔的精度要求 ；另一方 面，充分考虑模块 化结构设计理 图 １ 某外 贸产 品泵壳零件图 （ ｍｍ）
转机构 可以实现加工零件所有面上孔的需求 。第 二模 块为钻模 组合结 构（ 见图４ 、 图５ ） 性 ， 不同零件只 需更换钻 模组合模块 ， 就 可满足在一定尺 寸范围 内零
件 的 钻 孔要 求 。 关键 词 ： 钻孔工装 ； 模块化设计 ； 模 块 结 构 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ５ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ
一
些泵 壳零件 由于其 螺纹孔 数量
多、 批量较 大且形状 复杂 ， 若采 用常规 画线钻孔攻丝加工工艺 ， 会严重影 响工 作效率 和产 品质 量 。为 了解决 这些 问 题， 有 必要从工艺工装快速装卡上想办 法， 以节省生产 时间 ， 满 足生产需 要 ， 提
高工作效率 。本文结合 泵壳零 件 的特
点， 设计 了一套新 的钻孔工 装 ， 该钻孔 工装具有一定 的通用性 ， 一次装 卡就 可 以完成某种零 件在普 通摇臂钻 床上 多
方位钻孔 ， 满足在～定尺寸范 围内零件
的钻孔需求 。 现 以某外贸产品泵壳零件
为例 ， 详细介绍新钻孔工装 的设计 工程
黄旭升 ， 邢凤 英
收 稿 日 期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ５ — ３ ０
（ １ ． 山西北方风雷工业集 团有限公司 ， 山西侯 马 ， ０ ４ ３ ０ １ ３ ； ２ ． 中国兵器工业试验测试研究 院， 陕西华 阴 ， ７ １ ４ ２ ０ ０ ）
摘 要： 结合 泵 壳零件 的特点 ， 设 计 了一套新 的钻 孔工装 ， 该 工装 采用 了模 块化设计 ，
装配式建筑施工中的模块化组装技术
装配式建筑施工中的模块化组装技术随着人口的增长和城市化进程的加速，传统的建筑施工方式已经难以满足快速、高效、可持续发展的需求。
为了提高建筑施工效率、降低能源消耗并减少对环境的影响，模块化组装技术被广泛应用于装配式建筑施工中。
本文将探讨这一先进技术，并分析其在建筑行业中的重要性和应用前景。
一、模块化组装技术简介1.1 定义与特点模块化组装技术是指利用预制构件（如墙板、梁柱等）进行部件生产，并通过标准化和规范化来完成整体结构的组合。
与传统的现场施工相比，这种新兴技术具有以下显著特点：①高度标准化：模块化构件可以通过统一设计与制造，在不同项目中得到广泛应用。
②快速安装：预制构件的生产过程可以与现场施工同时进行，大大缩短了项目周期。
③减少现场浪费：由于预制构件在厂房内进行制造，可以减少施工现场的材料浪费和能源消耗。
④良好的可持续性：模块化组装具有可重复使用和可回收利用的特点，更加符合环保要求。
1.2 发展历程模块化组装技术在近年来得到了快速发展。
最早出现于20世纪30年代的美国，但直到20世纪90年代才开始广泛应用。
目前，在国际上已经形成了一些典型的模块化建筑项目，并取得了显著的实践效果。
二、模块化组装技术在建筑行业中的重要性2.1 提高施工效率传统建筑方式大量依赖人工操作，而模块化组装技术可以将大部分施工过程集中在厂房内进行，减少对天气条件和现场环境的依赖。
这使得整个施工过程更加稳定、高效，并且能够及时应对变动情况。
2.2 降低能源消耗通过采用标准化的模块化构件，可以有效控制资源消耗并减少无效浪费。
同时，在制造预制构件时可以运用新型材料和绿色技术，降低建筑的能源消耗，实现节能减排。
2.3 优化建筑质量模块化组装技术使得施工过程更加规范化和标准化，大大降低了人为施工误差。
同时，在厂房内进行质检和工艺控制，可以提高构件的质量稳定性，并确保整体结构的安全可靠。
2.4 提供快速搭建解决方案在自然灾害或紧急救援等特殊情况下，传统施工方式需要较长时间才能完成建筑搭建。
装配式建筑施工中的模块化施工技术探索
装配式建筑施工中的模块化施工技术探索随着科技和社会的发展，传统建筑施工方式逐渐被替代或改进。
在这一背景下，装配式建筑作为一种革新性的施工方式正在受到越来越多的关注。
而其中的模块化施工技术更是成为了行业发展中不可或缺的一环。
本文将从模块化的定义和特点、模块化施工流程及其优势等方面对装配式建筑中的模块化施工技术进行探索。
一、模块化定义与特点1. 模块化定义模块化是指通过预先设计、预先制造和现场组装而形成标准化部件或构件，在特定空间内按照规定顺序组合起来完成建筑物整体结构。
它打破了传统建筑领域对于施工过程的约束，实现了高度标准化和工业化生产。
2. 模块化特点（1）标准化：模块化构件具有高度标准化，可以根据需求进行个性化定制。
（2）精确性：通过在厂房环境下进行制作，避免了现场施工的各种不确定因素，保证了构件的精确性。
（3）高效率：在厂房内同时进行多个模块的制造，使得施工效率大大提高。
（4）可移动性：模块化构件可以在需要时进行拆卸和重新组装，具有较高的可再生利用率。
二、模块化施工流程模块化施工技术主要包括设计阶段、生产阶段和现场组装阶段。
下面将对这三个阶段逐一进行探究。
1. 设计阶段设计阶段是模块化施工中至关重要的一环，它决定了模块化构件是否能够满足建筑需求并顺利进行现场组装。
在这个阶段，需要考虑建筑功能、结构特点以及使用者需求等信息，并与专业团队合作完成具体设计方案。
2. 生产阶段生产阶段是指在预先设计好具体方案后，在工厂内进行构件制造。
传统建筑方式需要采用传统的施工手法，而模块化施工则能够借助机器自动化设备实现快速生产。
3. 现场组装阶段现场组装是整个模块化施工流程中的最后一步，也是决定装配式建筑质量和效率的关键因素。
模块化构件在现场经过起重机等设备进行组装，具体操作需要工人技术水平的保证。
三、模块化施工技术的优势1. 节约时间相比传统建筑施工方式，模块化施工可以提前在厂房内完成构件生产，减少了现场施工时间。
钻井机械模块化设计研究
钻井机械模块化设计研究冯 定 张传立 张晓东(江汉石油学院机械工程系,荆州434102)摘 要 以模块化设计理论为基础,论述了用该理论设计钻井机械的基本思路。
按总体功能将钻井机械分解成一些具有特定功能的模块。
提出了用面向对象的框架结构实现模块库知识表达的方法,针对面向对象的C ++语言介绍了模块化设计时的知识组织策略,以及建立模块库所要补充的几个类定义。
给出了模块化设计钻井绞车的一个实例。
主题词 钻机;模块;设计;(面向对象);绞车分类号 T E 828 模块化设计是现代化生产与多样化发展要求的产物,计算机是实现其设计的重要途径。
随着计算机软、硬件的不断丰富,计算机系统的功能越来越强大,现有的几何模型、实体造型、二维工作图与三维仿真、结构分析等技术,不仅可以构造钻井机械和采油机械的三维几何模型、实体模型,并能进行动力学、运动学以及性能分析和模拟;现有的智能设计技术、决策支持技术、专家系统技术、数据库管理系统以及计算机软、硬件环境等都为这种模块化设计打下了基础。
基于此,笔者对钻井机械模块化设计进行了研究。
1 钻机模块划分和建造 石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合机组。
为了满足钻井工艺的要求,钻机必须具备:①旋转设备(包括转盘、水龙头、钻柱、钻头等);②循环系统设备(包括泥浆泵、高压管汇、泥浆净化设备等);③起升系统设备(包括钻井绞车、调节刹车、天车、游车、大钩、井架等);④动力设备(柴油机或交、直流电机);⑤传动系统设备;⑥控制系统设备;⑦钻机底座;⑧辅助设备。
根据石油钻机的特点,进行功能分析和描述[1],抽象出石油钻机的总体功能,即远距离切削+清洗(有时要喷射)+重型起重机。
然后将总体功能分解为远距离切削、清洗、重型起重机,求得组成整机功能的各功能模块,利用文献[1]所给的步骤,最后形成石油钻机的模块库。
2 钻井机械模块设计过程中知识的表达和组织211 分类层次的建立面向对象的层次分类是由一个称为class 的类和许多对象组成,它首先要求将复杂的结构按照一定的方式进行分解,建立一个“树”状结构的层次分类关系。
钻机的模块化设计--系列专题之三
钻机的模块化设计--系列专题之三
陈如恒
【期刊名称】《石油矿场机械》
【年(卷),期】2004(033)004
【摘要】针对用户提出的多样化产品要求,很多行业开展了产品的模块化设计.文章介绍了模块的特征,模块化设计的方法和步骤.近年来,石油钻机用户也日益提出多样性、适应性的需求,对钻机这一流动性作业的大型机械系统如何"量体裁衣"?如何加速装卸运输过程?文章介绍了钻机的模块划分及绞车模块化方案,最后提出了钻机装卸运输的模块化技术措施.
【总页数】8页(P1-8)
【作者】陈如恒
【作者单位】石油大学(北京)北京,昌平,102200
【正文语种】中文
【中图分类】TE922
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模块化建造在建筑机电安装工程中的应用研究及推广建议
Construction & Decoration146 建筑与装饰2023年6月下 模块化建造在建筑机电安装工程中的应用研究及推广建议李明中信网安（武汉）投资发展有限公司 湖北 武汉 411104摘 要 社会在高速发展的今天，对于工程建设的各种要求也日渐提高。
模块化建造作为一种先进的施工理念引入我国已很多年，并在电力、石油、化工等行业中得到广泛应用，取得了不错的成绩，值得更多行业学习、借鉴。
本文将围绕模块化建造在建筑机电安装工程中现状进行分析，并给出若干推广建议。
关键词 模块化建造；设备模块；管道模块；综合模块Application Research and Extension Suggestion of Modular Construction in Building Mechanical and Electrical Installation EngineeringLi MingCITIC Network Security (Wuhan) Investment and Development Co., Ltd., Wuhan 411104, Hubei Province, ChinaAbstract At present, with the rapid development of society, various requirements for engineering construction are also increasing. Modular construction as a kind of advanced construction concept has been introduced in China for many years, and has been widely used in electric power, petroleum, chemical industry and other industries, and has made good achievements, which is worth more industries to learn and refer. This paper analyzes the status quo of modular construction in building mechanical and electrical installation engineering, and gives some suggestions for its popularization.Key words modular construction; equipment module; pipeline module; integrated module1 模块化建造的简介模块是一个名词，在这里用来指一个由材料和部件组装而成的组合件。
采矿工程中的自动化智能钻孔设计与实现
采矿工程中的自动化智能钻孔设计与实现随着科技的不断发展，自动化智能技术在各个行业中得到广泛应用，其中包括采矿工程领域。
自动化智能钻孔系统的设计与实现是采矿工程中的重要任务之一。
本文将探讨采矿工程中自动化智能钻孔系统的设计原理、实施步骤和实际应用情况。
1. 设计原理：自动化智能钻孔系统的设计原理主要包括三个方面：感知系统、决策系统和执行系统。
感知系统通过各种传感器收集地质信息、工作环境参数以及钻孔过程中产生的数据。
决策系统则对感知系统收集的数据进行分析处理，进而制定出最佳的钻孔策略。
执行系统则负责根据决策系统的指令，控制钻孔设备的运动，实现自动化完成钻孔任务。
2. 实施步骤：（1）传感器的选择与配置：根据不同的钻孔需求，选择合适的传感器，并进行合理的配置。
例如，通过地质雷达传感器可以实时获取地质信息，通过温湿度传感器和气体传感器可以监测工作环境参数，通过位移传感器和力传感器可以监测钻孔设备的运动过程。
（2）数据处理与分析：通过数据处理与分析，可以对感知系统收集的数据进行预处理，提取有用信息，并应用相关算法进行分析。
例如，通过机器学习算法可以对地质信息进行分类和判断，以制定最佳的钻孔策略。
（3）钻孔设备的控制与调试：钻孔设备的控制与调试是实现自动化智能钻孔的关键步骤之一。
通过编写合适的控制程序，实现对钻孔设备运动的精确控制。
同时，钻孔设备的有效调试也是确保系统正常运行的重要手段。
3. 实际应用：自动化智能钻孔系统在采矿工程领域的实际应用已经取得了一定的成果。
以下是其中的几个应用案例：（1）地质勘探钻孔：自动化智能钻孔系统可以根据地质勘探的需求，自动调整钻孔的策略和参数，提高勘探效率和准确性。
（2）矿山开采钻孔：自动化智能钻孔系统可以根据不同矿山的地质条件和采矿方案，自动调整钻孔的策略，提高开采效率和安全性。
（3）地下工程钻孔：自动化智能钻孔系统可以根据地下工程的需求，自动控制钻孔设备的运动，实现高效、精确的钻孔作业。
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船舶结构第2期 总第146期自安装式钻机结构模块化技术研究陈 实 邓 欣 陈田辉 李清明（湛江南海西部石油勘察设计有限公司 湛江524057）［摘 要］在大型海上浮吊资源紧张的情况下，研究、设计出一种独特的钻机结构型式，使整台钻机仅借助于小吨位平台吊机就能顺利完成其海上自安装的过程。
基于整体吊装的大模块钻机的结构型式，根据工艺流程、设备布置等原则对大模块进行“化整为零”式的拆分设计，拆分后的每一个模块都要满足结构强度、吊装能力限制以及小模块之间的连接强度的要求。
崖城PFA 钻机就采用这种小模块化的设计方法，规避了因浮吊资源紧张带来的项目实施风险，顺利完成了该钻机的海上自安装。
［关键词］小模块化结构设计；GAP 单元；连接强度设计；吊耳设计［中图分类号］ TE922 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-9855（2014）02-0039-06Research of structural modular design for self-installed drilling rigCHEN Shi DENG Xin CHEN Tian-hui LI Qing-ming(NHWOC Zhanjiang Survey and Design Co., Ltd., Zhanjiang 524057, China)Abstract : Owing to a lack of floating crane resource, a special structural configuration of drilling rigs has been researched and designed to complete the successful self-installation of the whole drilling rig with platform crane of small tonnage. Based on the structural configuration of the modular drilling rig which can be lifted entirely, the whole modular is decomposed into parts according to the principle of process flow, equipment layout, etc. Each part should meet the structural strength requirement, limitation of lifting capacity and connecting the strength among small modular. YOC PFA drilling rig adopts this small modular design method to avoid the risk of project execution due to a lack of floating crane resource, and is successfully self-installed on the sea.Keywords : small modular structural design; GAP element; connector strength design; lifting padeye design［收稿日期］ 2013-06-27；［修回日期］2013-08-06［作者简介］ 陈 实（1982-），男，工程师，从事海洋工程结构物设计与评估。
邓 欣（1975-），男，高级工程师，从事海洋工程设计与评估。
陈田辉（1980-），男，工程师，从事海洋工程设计与评估。
引 言崖城PFA 项目7 000 m 模块化钻机的自主设计及建造属国内首次。
为减少对紧缺大型海上安装船舶的依赖，该模块钻机的所有海上安装工作依靠新增的两台吊机完成。
通过项目各方的共同努力，本项目的模块钻机按计划顺利地安装在崖城13-1气田AWA 平台上，并投入到后期的钻井作业中。
为实现模块钻机的快速自安装，该项目在总体规划、结构连接设计、海上运输及海上安装等方面应用和采取了大量的技术创新。
这些技术创新为整个项目的顺利实施提供了保障，使整个项目顺利完成。
该项目的创新对今后模块钻机的发展具有指导意义，使钻机模块的安装不依赖于大型海上安装船舶，同时为模块钻机的搬迁和再利用创造了良好条件。
陈 实，等：自安装式钻机结构模块化技术研究船 舶1 模块钻机需求背景崖城13-1气田位于南中国海莺歌海盆地，距海南省三亚市约100 km。
该气田于1996年正式投产，早期仅有6口生产井。
在中方接替英国石油公司（BP）在崖城13-1气田的作业后，特成立了中海石油（中国）有限公司崖城作业公司（以下简称“YOC”）对崖城13-1气田进行管理。
香港中华电力公司是崖城13-1气田的最大用户，该公司在2007年初向YOC提出，要求崖城13-1气田向其下游电厂增加供气量，即所谓的加速提气，但条件是YOC必须通过钻井证实崖城13-1气田的地质储量足以保证按双方约定的最低供气量连接供气至2015年底。
至2007年底，香港中华电力公司与YOC已原则上达成了加速提气协议。
根据国际、国内钻井船特别紧张的实际情况，YOC决定建造一座由小模块组装而成的平台钻机（以下简称“模块钻机”）取代常规的钻井船或钻井模块在AWA平台进行钻、完井。
该模块钻机将采用自安装方法安装至崖城13-1气田AWA平台顶层甲板上用于该平台上4口生产井的钻、完井作业和数口现有生产井的修井作业。
该模块钻机具有7000米钻井能力的典型平台钻机，设计、制造成基本自持、基本不依赖AWA平台或崖城13-1气田生产设施上的公用系统，则设计、制造成由较多模块组装而成的钻机模块。
2 崖城PFA模块钻机结构布局设计崖城PFA模块钻机安装在崖城13-1气田AWA 井口平台顶层甲板上，依据钻井工艺流程、设备布置方案、海上运输的外型尺寸与吊装能力限制等原则,自西向东，分别布置动力模块、散料储存橇、钻井设备模块、钻井支持模块为主的大小共136个分模块［1］（图1）。
动力模块主要包括发电机、应急发电机、柴油保障作业期间的电力供应。
钻井设备模块主要包括滑动基座、固控设备、泥浆储存池、钻台和井架等。
滑动基座由平台上甲板的两条滑轨支撑，使整个钻井设备模块能作南北方向移动。
钻台和井架由滑动基座支撑，使其能在滑动基座上作东西方向移动。
这样钻机就能覆盖南北向的5排和东西向的3排，共计15口井。
钻井支持模块主要包括高压泥浆泵、泥浆储存、混合及相关系统、管子堆场等，它与钻井设备模块之间采用拖链连接，为管线、电缆提供通道。
新增的两台吊机的最终位置也位于该模块。
散料储存罐为钻井过程提供重晶石粉、膨润土粉和水泥灰。
3 小模块化结构设计结构设计是该项目的重点和难点，由于国内海洋工程界尚无此先例，因此结构设计者们立足于经典的力学理论，开拓思维、自主创新，高质量地完成了结构设计工作，并创造了架空设计、GAP单元虚拟连接技术、刚性连接设计等关键设计技术，保证了项目的顺利实施。
3.1 模块间的连接模拟［2］崖城PFA模块钻机的结构设计与常规的海洋平台模块钻机不同，崖城PFA模块钻机由数个结构小 图1 崖城PFA模块钻机总体布置方案钻井支持模块船舶结构第2期 总第146期平台结构设计软件SACS来计算，每个模块之间要模拟成铰接，需在模块之间建立虚拟杆件，释放其端头弯矩，使这些虚拟杆件只传递模块之间的力，而不传递弯矩，这样才符合销轴连接的实际情况。
如果垂直叠放的两个模块之间没有焊接，仅采用螺栓或销轴连接，那么要在适当的位置建立虚拟传力杆，一般设置在立柱和主梁端点之间。
如果该位置没有真实的销轴存在，则该位置的虚拟构件应模拟成只承受压力的GAP单元（见图2）。
式吊机，以满足海上安装的吊重限制，又因为安装顺序的需要，因此，吊机在临时位置采用了两条高2 m的组合梁作为支撑底座，而在永久位置采用两条高2.2 m的组合梁作为支撑底座。
吊机的上下底座均采用框架式底座的设计。
采用ANSYS有限元分析软件，对吊机各方向操作荷载与风力荷载进行分析，确保吊机框架式底座的结构强度。
底座模块与平台顶层甲板采用M42高强度螺栓连接设计，螺栓的强度满足其设计轴向荷载的要求。
该设计可有效提高底座的强度和刚度，最大限度解决吊机底座在较大集中荷载作用下的强度和吊机顶部的水平位移问题。
根据结构的受力特点，使用拼接组合梁，以达到合理利用材料、减重的目的；同时通过大量的整体与局部计算，以保障吊机操作的结构安全性。
图2 结构GAP单元原理图采用单元荷载与荷载因子的相互联系来假定非线性GAP单元。
对于任何一个输出工况，GAP单元中的总力可分为初始单元力以及单元之间的荷载/荷载因子的相互关系，如式（1）所示：（1）假设GAP单元中的总力为0，以抵消子单元之间的相互作用。
因此，对于单个子单元有：（2）上式以矩阵形式表示为：［A］｛P｝=-｛F o｝ （3）即：｛P｝=-［A］-1｛F o｝采用GAP单元来模拟叠放结构之间的传力，能较准确地模拟模块钻机的整体结构受力情况。
3.2 框架式吊机底座的设计［3］普通的海洋平台吊机通常采用立柱式底座，与103102101301201Tension only图3 框架式吊机底座结构设计方案3.3 模块刚性连接设计［4］为方便海上安装，崖城PFA模块钻机各分块结构之间采用高强度螺栓或销轴的连接，并确保这些连接构件具有足够的强度，以维持整个模块的刚度与结构可靠性。
3.3.1 钻井水罐模块刚性连接设计由于崖城原AWA平台顶层甲板西侧是整片铺板，并由小梁搭接在主梁上来支撑，为使该处动力模块的荷载都合理传递至平台大梁，因此，采用了刚度较大的型高2 m的工字梁作为动力模块的底座。
陈 实，等：自安装式钻机结构模块化技术研究船 舶平台主梁而不易造成小梁弯曲破坏。
此外，该型高2 m的工字梁也作钻井水罐的罐壁，使模块布置更加紧凑、合理。
南北各有一个钻井水罐，之间的大梁采用螺栓刚性连接，从而保证型高2 m的工字梁刚度的连续性。
同时两个水罐直接放置在平台甲板上，最大限度减少平台改造的工作。
钻井水罐间的连接如图4所示。
3.3.2 转盘模块销轴连接设计钻台的转盘分模块是直接承受钻井荷载的结构，它与钻台基座模块之间采用销轴连接，如图5所示。
销轴连接虚拟杆件的受力情况见表1。
承受的剪应力图4 钻井水罐刚性连接设计图图5 转盘模块销轴连接设计图销轴直径100 mm，材料 42 CrMo、σs≥930 MPa、σb≥ 1 080 MPa，简要计算过程如下：● 表1 销轴连接虚拟杆件极端受力情况规范容许的剪应力F p=2×0.4σs A p=2×0.4×93×78.5=5 480 kN因 f p＜F p，故满足规范要求。