海洋平臺組塊內部設備成橇工藝優化與施工

黃俊雄

摘要：隨著海上油氣田得到不斷開發，海洋平臺組塊建造項目隨之增加。在海洋平臺組塊建造過程中，由于受到設備到貨晚、項目工期緊或設備本身安裝需求等多種因素的制約，有些設備未能在組塊甲板扣片前完成設備成橇工作，需要將各分設備和組件吊裝到組塊上，在組塊內部完成成橇工作。組塊內設備成橇施工是海洋平臺建造中一項重要且難度較大的工作，通過對換熱器成橇施工內容的介紹，明確了施工技術應用的相關內容。組塊內設備成橇施工屬于狹窄空間下大型設備的安裝施工范疇，采用操作較靈活的倒鏈配合并借用臨時放置小平臺的施q-q-藝方法，降低了施工操作難度，節省了成本，同時提高了施工的安全可靠性。

關鍵詞：海洋平臺；甲板；主體結構；吊裝組對；成橇設備；施工

本文結合某油氣田項目組塊換熱器設備的組塊內部成橇施工實踐，分析了組塊內設備成橇施工的特點，介紹了施工方案和施工步驟，并對施工工藝進行了探討。組塊成橇施工工作，較為復雜的是原油換熱器的成橇。兩臺原油換熱器均處在相應的底座上，換熱器通過支撐立柱相連接?？偝汕恋闹饕綄俳Y構有梯子、欄桿、可拆卸的防護鏈裝置和踢腳板等?？偝汕灵L8.2m，高度5.8m，寬度2.0 m，重量達80t。海洋平臺建造過程中，一些設備是在甲板主體結構吊裝組對完成后進行組塊內成橇組裝工作的。組塊內部設備成橇施工空間狹窄，成橇設備重量大，精度要求高，吊裝作業復雜，大大增加了施工難度。本文結合具體工程實例，介紹了組塊內設備成橇的施工方法，可為類似施工提供參考和借鑒。

1組塊內設備成橇施工特點

組塊內部設備成橇施工與常規設備成橇安裝施工相比，不僅成橇設備吊裝就位要求高，而且由于施工環境所限，成橇組裝工作變得更為困難。組塊內設備成橇施工的復雜程度與成橇設備所處位置、施工位置處結構物、施工空間大小、工機具能力等因素有關。施工難點表現在以下方面：（1）成橇設備的體積和重量一般比較大。（2）現場安裝量大，對裝配與檢測技術要求高。（3）吊裝施工方法的選擇，包括吊裝上組塊和組塊內成橇施工吊裝兩部分。在施工方法上，應結合現場實際，做出合理的方案。（4）施工空間小，施工作業集中。（5）成橇施工精度要求高?？偝汕梁?，管線需要與總成橇設備進行連接，施工過程中必須保證足夠的精度。（6）現場檢驗難度高。（7）工期有限。為了保證組塊建造的整體進度，必須盡快完成施工任務。

2施工方案分析與確定

組塊內部施工空間狹小，考慮到總橇附件吊到組塊上占用空間，因此，決定先側進吊裝分橇設備到組塊上，待上下成橇完成后，再吊裝總橇附件到組塊內施工位置。另外，受上層甲板片結構梁的影響，無法采用上層甲板片開孔后吊機輔助吊裝上部橇到支撐上的方案，只能利用甲板片主結構梁采用倒鏈提升的施工方法。但施工前必須考慮對主結構梁進行加強。

根據總成橇在組塊內的安裝位置、現場特點、吊裝側進重量、工機具能力等因素，并經過對工期、技術條件、安全等方面的綜合權衡。

3施工準備

首先，應認真了解施工現場情況，準備好施工工機具、材料、輔助小平臺以及檢驗儀器等。施工前應各齊并熟悉如下資料：總橇布置定位圖；成橇施工圖；梯子、欄桿外形圖；上下橇設備數據表、規格書；上下橇設備廠家資料；施工檢驗程序及要求；設備廠家供貨清單。根據成橇施工的具體內容，準備好技術交底資料，對施工人員進行技術交底，認真講解施工難點、技術要求及施工注意事項。

4施工工藝

4.1下橇的側進吊裝

下橇換熱器PUQB-X-2016是總橇的成橇基礎，首先進行吊裝。側進吊裝前，先確定側進路線和吊裝方案，清除側進吊裝路線上的結構物，鋪設好滾杠?？紤]到設備重量和現場情況，采用兩臺吊機配合吊裝側進的方式。吊裝時，用前后兩臺吊機同步吊起下橇換熱器，待換熱器前端置于平臺甲板邊緣處的滾杠上后，前臺吊機摘鉤；之后用倒鏈牽引設備至組塊內，待設備大部或全部進入組塊內部后，后臺吊機摘鉤，設備側進吊裝完成。

4.2下橇就位安裝

通過調整并操作倒鏈，逐步牽引下橇換熱器至事先劃好的設備定位線位置。設備到位后。采用千斤頂頂起設備，抽出滾杠，再操作千斤頂使下橇換熱器緩慢落至要求位置，并用臨時擋塊固定住下橇，防止移動。下橇就位后，按照圖紙要求對設備找平找正，保證平面度不大于±3 mm/1m，最后將橇座與甲板進行焊接。

4.3上橇的側進吊裝

上橇換熱器的側進吊裝方案和步驟與下橇換熱器相同。需要特別注意的是，側進吊裝前必須確定并清理出上橇的臨時放置區域，該區域既要考慮方便固定工機具，又要滿足組塊內上橇吊裝到下橇上方的空間需求。

4.4上橇臨時就位

上橇換熱器進入到組塊內后，采用倒鏈與千斤頂等工機具，通過臨時吊點或組塊內的結構梁，拖動上橇至臨時放置位置。

4.5安裝上下橇支撐

上下橇支撐采用H300型鋼。安裝時，首先應將下橇相對應位置打磨清掃干凈，將8根支撐點焊固定，然后按照先中問后兩端、對稱焊接的順序對支撐分別進行焊接組對。支撐安裝完成后，應測量每根立柱的垂直度和8根立柱上端面的共面度，垂直度誤差不得大于支撐高度的1/1000，共面度誤差不得大于5一。如果測量結果不滿足要求，應進行調整，然后復測，直至達到要求。

4.6上橇組塊內吊裝就位

上橇組塊內吊裝就位是整個施工中最困難部分。在施工前，先將準備好的輔助小平臺靠近下橇放置好，輔助小平臺比支撐立柱稍高一些（約100 mm）。施工時，首先在上橇換熱器的4個吊點上采用卡環和鋼絲繩分別拴系1個25 t的倒鏈，倒鏈的另一端掛靠在上面甲板片的結構梁或臨時吊點上，掛靠位置應盡量遠離上橇，留出一定的空間。同時操作4個倒鏈，進行第一次起吊。待上橇起吊至離地1m時，用兩個10 t倒鏈各拴系上橇的一個對角，以保證設備平穩。該兩個倒鏈不能受力，以鋼絲繩正好拉直為準。同時操作倒鏈，在操作一側倒鏈使上橇向輔助小平臺移動的同時，放另一側的倒鏈。

4.7上下橇連接組對。上橇吊裝到支撐上之后，按照要求對各連接點進行焊接，經測量和檢驗合格后，上下橇連接組對完成。

4.8附件側進吊裝

附件側進吊裝在上下橇組塊內完成組對后進行。欄桿可根據實際預制情況，逐片吊裝，需要注意，由于單片欄桿重量輕，部分片尺寸又比較長，吊裝側進過程中，不僅要拴牢，還需要采用尼龍繩控制欄桿姿勢，防止其晃動。帶保護籠的梯子重心偏離中間位置較多，其側進吊裝采用偏離重心遠端的吊索具用倒鏈替代的方案，側進時倒鏈端先進到組塊內，然后操作倒鏈逐步使梯子平穩落到組塊內，待梯子大部分進入到組塊內之后，摘除吊索具，然后牽引到位。梯子的臨時就位采用就近原則，臨時就位位置靠近其安裝位置。附件盡量采用水平起吊和側進，最大允許傾斜角度為200，并應時刻關注吊裝側進情況，防止發生碰損。對于防護鐵鏈裝置和踢腳板，重量輕，吊裝到組塊內操作簡單容易，并且可以將多個部件捆綁在一起側進吊裝。