TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHHỒ CHÍ MINH
TRẦN TIẾN ĐẠT
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
TỐI ƯU CÂN BẰNG GIÀN KHOAN TỰ NÂNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số: 9520116
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng
2
năm
2024
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHHỒ CHÍ MINH
TRẦN TIẾN ĐẠT
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
TỐI ƯU CÂN BẰNG GIÀN KHOAN TỰ NÂNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số: 9520116
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: NGƯT. TS. LÊ VĂN VANG
PGS. TS. ĐẶNG XUÂN KIÊN
Thành phố Hồ Chí Minh,
tháng
2
năm
2024
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ với đề tài: Phân tích, đánh giá và đề xuất giải
pháp tối ưu cân bằng giàn khoan tự nângcông trình nghiên cứu của nhân tôi
dưới sự hướng dẫn khoa học của NGƯT. TS. Văn Vang và PGS. TS. Đặng Xuân
Kiên. Các kết luận và kết quả trình bày trong luận án mang tính trung thực, không thực
hiện sao chép dưới bất kỳ hình thức nào và từ bất kỳ nguồn tài liệu nào. Nội dung tham
khảo từ các tài liệu đều đã được trích dẫn, và ghi nguồn i liệu tham khảo đúng theo
quy định.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 2 năm 2024
Nghiên cứu sinh
Trần Tiến Đạt
ii
LỜI CÁM ƠN
Sau thời gian tiến hành triển khai nghiên cứu hoàn thành Luận án, Nghiên cứu
sinh xin bày tỏ lòng nh trọng biết ơn u sắc tới các thầy NGƯT. TS. Văn
Vang, PGS.TS Đặng Xuân Kiên đã dành nhiều tâm sức, thời gian để ớng dẫn và đóng
góp những ý kiến quý giá trong suốt quá trình nghiên cứu.
Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Giao
thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh, Viện Đào tạo sau đại học, Viện khí đã tạo
điều kiện thuận lợi để Nghiên cứu sinh hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu.
Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy/cô trong hội đồng,
các nhà khoa học, các đồng nghiệp đã có các góp ý quý báu cho Nghiên cứu sinh trong
quá trình thực hiện Luận án này.
Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng biết ơn tới Bố mẹ gia đình, đã luôn động viên,
chia sẻ, ủng hộ và giúp đỡ Nghiên cứu sinh vượt qua khó khăn để hoàn thành Luận án.
Mặc dù đã nhiều cố gắng trong suốt quá trình nghiên cứu, nhưng nghiên cứu
sinh nhận thấy mình vẫn còn thiếu kiến thức kinh nghiệm thực tiễn, nên luận án
không thể tránh khỏi thiếu sót và hạn chế.
Nghiên cứu sinh rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu từ các nhà khoa
học để hoàn thành luận án tốt nhất.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 2 năm 2024
Nghiên cứu sinh
Trần Tiến Đạt
iii
TÓM TT
Hiện nay, hầu hết c ngành công nghiệp như sản xuất khai thác dầu khí, sản xuất
nhựa đường, hóa dầu, các ngành thép, thủy điện, nhiệt điện, việc điều khiển tự động và
tối ưu hoá toàn bộ hệ thống là hết sức cần thiết. Đặc biệt với sự phát triển của lý thuyết
công nghệ thông minh giúp con người linh hoạt hơn trong vận hành khai thác các nhà
máy, hệ thống tự động, qua đó tăng khả năng làm việc độc lập của các công trình ngoài
khơi. Trong bối cảnh đó, ngành công nghiệp ngoài khơi, hiện nay đang đóng vai trò
quan trọng trong kinh tế quốc gia cũng như c nước khác, từng bước phát triển nhằm
tránh phụ thuộc công nghệ nước ngoài. Các nghiên cứu trong ớc gần đây, với thành
tựu được ra đời từ cụm công trình khoa học và công nghệ cấp Nhà nước "Nghiên cứu
thiết kế chi tiết ứng dụng công nghệ để chế tạo, lắp ráp và hạ thủy giàn khoan tự nâng
độ sâu 90m nước phù hợp với điều kiện Việt Nam", theo đánh giá của Hội đồng chuyên
ngành cấp nhà nước, công trình có giá trị rất cao về công nghệ, được ứng dụng thành
công và hiệu quả trong các công trình trọng điểm quốc gia. Các đề tài này tập trung
công nghệ để chế tạo, lắp ráp hạ thủy giàn khoan tự nâng độ sâu 90m, các công
nghệ về điều khiển hoàn toàn sử dụng nước ngoài.
Thực tế khi khảo sát các thế hệ giàn khoan tự nâng (Jack-up Rig JuR), các công
trình nghiên cứu trong ngoài nước, phân ch tình hình ứng dụng công nghệ học
thuật liên quan, cho thấy các nghiên cứu về hệ thống tự động phục vụ giàn khoan đang
được phát triển theo xu thế sử dụng trí tuệ nhân tạo trong tối ưu hóa nhằm đảm bảo an
toàn, tiết kiệm năng lượng, nâng cao độ chính xác ổn định bền vững cho hệ thống.
Từ đó, luận án đặt vấn đề nghiên cứu Phân tích, đánh giáđề xuất giải pháp tối ưu
cân bằng giàn khoan tự nângnhằm giải quyết các luận điểm nội dung như sau: a)
Phân tích, tổng hợp cấu tạo, chức năng của các hệ thống điện – trên JuR, đi sâu phân
tích chuyển động hình toán học của hệ thống nâng hạ (Jacking system - JS),
nhận dạng các yếu tố gây sai số và ảnh hưởng đến quá trình nâng hạ giàn trong quá trình
điều khiển, đặc biệt xem xét tới ảnh hưởng của tác động nhiễu môi trường, sai số cơ khí,
sai số thủy động học cùng với các ảnh hưởng không mong muốn khác; b) Bằng cách
phân tích toán học các yếu tố ảnh hưởng không mong muốn trong quá trình nâng hạ,
Luận án đề xuất các giải pháp tăng chất lượng, tính ổn định, sự an toàn, tiết kiệm năng
lượng cho hệ thống bằng khảo sát với phương pháp điều khiển vi tích phân tỉ lệ