深水钻井平台隔水管的处理主要指将隔水管单根由甲板存储区运送到钻台井口上方或由钻台运送到甲板存储区的操作过程,包括隔水管的存储、运移、提升等操作,是深水钻井作业中自动化管子处理操作重要组成部分。随着对深水及超深水海域的钻探开发,近年来国外对隔水管处理系统装置作了许多研究,而国内在此方面的研究及应用较少。针对目前我国海洋深水钻井的需要,开展隔水管处理系统的研究很有必要。本课题源于国家863重大课题:“深水半潜式钻井船设计与建造关键技术”子课题“钻井系统集成与重要设备研究”。对深水半潜式钻井平台隔水管存放形式、隔水管处理系统总体方案、处理装置机构设计、液压系统等方面进行较深入的研究,主要完成以下几个方面的内容:首先,综合对比分析了深水钻井平台隔水管平放、立放两种存放形式,结合目标平台作业区域特点及具体要求,确定了隔水管处理系统总体方案及平放、立放两种具体处理方案。确定了隔水管处理系统立放存储机构、运移机构、提升机构、翻转举升机构等详细结构,应用三维建模软件建立各装置模型,并分析了系统中隔水管单根存储、运移及提升至钻台等操作工艺。对隔水管翻转机构运动学、静力学进行分析:在运动学分析中,对翻转举升机构各构件运动参数之间的关系进行了分析求解;在静力学分析中,分别求解了举升力和各铰支点处运动副支反力。将隔水管提升系统等效为平面连杆机构,并应用矩阵法对其进行运动分析。确定立放隔水管处理系统液压系统原理图,并对液压系统回路中主要执行元件进行了设计。