自升式平臺升降裝置的包裝及倉儲分析與應用

陶倬君，吳彰松

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

自升式平臺升降裝置的包裝及倉儲分析與應用

陶倬君，吳彰松

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

以JU2000E自升式平臺升降裝置作為研究對象，提出了新型的包裝運輸、倉儲方案；對自升式平臺升降裝置特殊的外形結構、使用環境和運輸過程中的保護進行了分析、對比，并提出了確保裝置在包裝和運輸過程中的多項保護措施。同時對于需要倉儲在倉庫備用的升降裝置，做了基本的防銹與倉儲的要求分析。

自升式平臺；升降裝置；包裝工藝；船運；減速箱倉儲

在所有近海作業的各種自升式工程船、自升式風電安裝平臺、鉆井平臺、采油平臺及試油作業平臺上都有升降系統。升降系統安裝在樁腿和平臺主體的圍阱交接處，驅動升降系統使樁腿和船體作相對的上下運動。其主要功能是：自升式平臺作業時，通過升降裝置把平臺抬離水面，為海上作業做準備；作業結束后，再將平臺降回水面并收回樁腿，使平臺恢復成浮態。在大海中靠幾條樁腿和升降裝置頂起幾千乃至上萬噸的船體并牢牢地站立于海洋中并不是件容易的事。國內外統計表明，從海洋石油工程開始以來海上石油鉆井平臺的升降裝置的設計就顯得至關重要。因此，如何確保升降裝置在海運、陸運過程中的安全和在倉儲中的妥善維護等，在整個環節中同樣不可忽視。

1 升降裝置的構成

升降系統根據其結構形式不同，通常分為齒輪齒條式和液壓油缸式。液壓油缸式主要是對油缸的運輸和保護，而本文主要針對減速箱類型的齒輪齒條式升降裝置展開研究。齒輪齒條式升降裝置如圖1所示，主要包含減速箱、爬齒、驅動電機以及制動器。以當前主流的400英尺—JU2000E型號平臺所使用的升降裝置為例，單套裝置重約13噸，外形尺寸為2700mm×1300mm×2100mm。

圖1 升降裝置的構成

2 包裝和運輸工藝研究

目前采取的交貨方式主要有陸地卡車運輸、集裝箱海運。在運輸過程中不可避免的有顛簸、風力和海浪對貨物的影響。因此，在運送之前，需要采取可靠有效的包裝，避免升降裝置在運輸途中受到損壞。

升降裝置除了重量較大外，它的外形也比較特殊，電機、平行軸減速箱、行星減速箱和小齒輪均在一個軸平面上。但在水平放置時，針對其特殊的外形，在適當的位置墊上枕木墊塊，使其保持水平。在軸向固定時，同樣需要進行包裝設計。

曾有國外某公司，在包裝升降裝置時，直接采用綁扎帶捆扎，放置于集裝箱內。在長時間的海運過程中，升降裝置在集裝箱內隨海浪和船舶的橫搖、縱傾而移動，因此當這批裝置到達目的地時，54套升降裝置中有20多臺不同程度的損壞，損失巨大。

圖2所示是1985年從美國費城運往新加坡船廠的升降裝置。該包裝采用枕木墊在行星減速箱近小齒輪處的下部，使整套裝置保持水平，并用捆扎鋼絲繩在裝置的多處進行綁定，將升降裝置與集裝箱的地板牢牢固定，確保在運輸過程中的升降裝置能緊貼集裝箱地板，使之安全到達目的地。這樣的包裝比較簡易，成本低，但機器大部分都裸露在空氣中，在海上運輸時間長，濕度鹽度較高，需要做好防銹防腐蝕的措施。

圖2 費城運往新加坡的升降裝置（1985年）

圖3 包裝方案圖

而最新的包裝方案采用兩塊半圓弧的支撐枕木，并用木塊及螺釘固定住枕木的位置。如圖3所示，在升降裝置放置到枕木上后，下半圓弧支撐枕木正好承托在升降裝置的行星減速箱的兩端，然后放置上半圓弧支撐枕木，并用長螺柱將上下半圓弧枕木連接固定夾緊，確保不會在運輸過程中滑動。在電機和平行軸減速箱的下方，根據他們的懸空高度，增加墊塊承托。

考慮到海上運輸環境是高濕度高鹽霧，對升降裝置會有銹蝕的效果，采用透明薄膜和鋁箔編織袋進行雙層保護。在包裝前，先用透明薄膜包裹升降裝置，在包裝托盤上鋪一層鋁箔編織布，等到升降裝置被固定好，再用一層鋁箔編織布覆蓋住，將上下兩層鋁箔編織布熱封住，然后抽去空氣。再在外面包上一層透明薄膜。

包裝完成之后，需要使用平板卡車將升降裝置運送到碼頭。平板卡車由于承載能力限制，每臺車每次只能運輸兩個升降裝置。為避免在運輸過程中損壞包裝和托盤，采用帆布覆蓋裝置，并用打包帶將托盤底部與卡車平板綁定，再用打包帶做十字交叉捆綁整個裝置。

到碼頭后，需要將托盤裝入20英尺集裝箱內。托盤的尺寸為2300×2800mm，20英尺集裝箱的箱內尺寸是2340×5920mm，托盤置于箱內，前后有空間空出，若不將托盤在箱內固定住，那么在海上運輸時，船舶遇到海浪產生的橫搖縱傾會導致托盤前后滑動，可能造成升降裝置的損壞。

解決如何將托盤固定在集裝箱內，首先考慮到的是用木條填放在托盤的四周，用以固定托盤，然后用直徑14mm的鋼絲繩分別將托盤的四個角固定在集裝箱內部卸扣上，最后將鋼絲繩在升降裝置包裝上做十字交叉，用以固定托盤上的升降裝置。

3 倉儲方案

升降裝置被運送至船廠后，通常會在倉庫中存放一段時間。而船廠通常位于海邊，潮濕及鹽霧通常很快就能造成升降裝置減速箱內部構件的銹蝕。因此，對于長期存放不用的裝置及備件需要放置在干燥的廠房內，建議采取措施進行防銹處理。

（1）防銹措施一：在減速箱體內加滿潤滑油，并對加油口進行密封處理。

（2）防銹措施二：在減速箱體內添加齒輪箱箱體體積50%的VPCI-329氣相防銹油，并對加油口進行密封處理。同時需要松開制動器，轉動高速軸，使爬齒轉動半圈。上述兩種防銹措施的防銹期均為5年，到期后則需重新按防銹方法進行處理。

（3）注意事項：常規減速箱內在出廠時會有氣相防銹潤滑油，有效期為6個月。因此在此期間可不做防銹處理。對于措施一中的潤滑油要求屬中性，不與軸密封件、非鐵金屬、密封化合物和密封保護涂層（合成樹脂基）在日常使用中發生反應。該潤滑油需要具備以下特性：ISO等級為320；AGMA潤滑編號為6EP；David Brown等級為12；凝點為-24℃；Timken負荷為34kg；黏度為306mm3/s at 40℃, 23．7mm3/s at 100℃；黏度指數為97。

當升降裝置進行安裝使用時，若使用防銹措施一方法保存的，在潤滑油品相同品牌相同牌號且保質期足夠的情況下，只需放掉多余的油即可；若潤滑油品牌及牌號均不同，則需要放光箱內潤滑油，并用新油沖洗一次，再加入新油至規定高度；若使用防銹措施二方法保存的，則直接放光箱內潤滑油并用新油沖洗，再加入新油至規定高度。

4 結語

通過對自升式平臺升降裝置的包裝運輸工藝方案、以及倉儲防腐方案的研究可以看到，該包裝工藝和運輸方案對升降裝置的發運起到了關鍵的保護作用，極大的減少了在路運、海運過程中的意外損壞和腐蝕受損。對長期存放備用的升降裝置的減速箱內部防銹制訂了詳實的操作步驟以及后續投入使用時所需操作流程。

[1]F&G． JU2000E Maintenance Manual [S],2014．

[2]ABS． Rules for building and classing mobile offshore drilling units [S],2014．

[3]上海振華重工． 平行軸減速器說明書 [S], 2009．

TE951

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