海洋石油平臺(tái)自制吊裝框架施工探討

宋偉

中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司 天津 300452

1 自制吊裝框架的幾種方式介紹

采用臨時(shí)吊裝框架進(jìn)行重物吊裝時(shí)，目前渤海海域主流是2 種方式，第一種是使用電動(dòng)絞車和滑輪組組合的方式進(jìn)行吊裝，需使用臨時(shí)電源，且施工路徑上障礙物較少，但吊裝速度相對較快；第二種是使用鏈條式液壓舉升式吊裝，所占空間較少，但吊裝速度相對較慢。本文以曹妃甸6-4 油田（NB35-2CEP 平臺(tái)）安裝組網(wǎng)變壓器項(xiàng)目為例說明使用電動(dòng)絞車加滑輪組的形式進(jìn)行重物吊裝的施工方法。

2 使用自制吊裝框架案例介紹

2.1 背景介紹

需要將變壓器從拖輪船上吊裝到26 米甲板，吊車無法進(jìn)行變壓器吊裝，變壓器重38 噸，擬使用電動(dòng)絞車加滑輪組的方式進(jìn)行吊裝作業(yè)。

2.2 強(qiáng)度計(jì)算

首先使用計(jì)算軟件進(jìn)行有限元建模，對吊裝框架及其附近結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，滿足要求后施工。

2.3 吊裝框架的安裝

在EL．（+）26000 甲板和EL．（+）30000 甲板上搭設(shè)腳手架安裝吊裝框架。由于吊車不能覆蓋此范圍，腳手架搭設(shè)要采用承重腳手架，吊裝框架如圖1 模型所示，吊裝框架安裝完成后利用稱重水袋進(jìn)行試重，并在平臺(tái)內(nèi)側(cè)選擇合適的掛點(diǎn)連接手拉葫蘆向變壓器間拖拉變壓器[1]。

2.4 吊裝框架承重試驗(yàn)

定滑輪、動(dòng)滑輪、鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)在試驗(yàn)前要檢查合格證書與實(shí)物是否一致，再進(jìn)行組裝。安裝好卷揚(yáng)機(jī)，將定滑輪吊掛到吊裝框架上，動(dòng)滑輪和定滑輪之間穿繞?30mm 鋼絲繩，然后開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)慢慢收緊鋼絲繩，直到將動(dòng)滑輪提起。將稱重水袋吊至拖輪上，檢查水袋傳感器，確認(rèn)傳感器內(nèi)部電池電量充足，測試傳感器示數(shù)靈敏度，連接水袋配套附件。拖輪開到吊裝框架下方，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)釋放動(dòng)滑輪至拖輪上方，掛鉤將試重水袋提起。在提升到距離水面有充足的空間時(shí)停止，將進(jìn)水管用事先連接好的牽引繩拉到平臺(tái)上，連接到消防管線上給水袋充水[2]。試重重量和時(shí)間要符合試重大綱。試驗(yàn)15 分鐘后，將放水管放下收起。吊裝框架的吊點(diǎn)和框架焊道做磁粉檢測，檢測無裂紋合格后進(jìn)行變壓器吊裝。

2.5 設(shè)備吊裝

吊裝用的卸扣、鋼絲繩、滑輪組等要取得第三方檢驗(yàn)證書，本次吊裝擬采用1 臺(tái)10 噸卷揚(yáng)機(jī)、1 臺(tái)50T 的動(dòng)滑輪組、1 臺(tái)50T的定滑輪組、6 臺(tái)15 噸的手拉葫蘆。38 噸的變壓器通過4 輪滑輪組的轉(zhuǎn)換使卷揚(yáng)機(jī)受力大概在5 噸多，計(jì)算公式為：F（卷揚(yáng)機(jī)受力）=（G1 鋼絲繩重量+G2 動(dòng)滑輪重量+G3 變壓器重量）/N（受力繩子根數(shù)）即F=（1．5T+2．02T+38T）/8=5．19T。10T 卷揚(yáng)機(jī)通過50T 的4 輪滑輪組后吊裝38 噸變壓器負(fù)荷滿足要求。

2.6 吊裝步驟

全程使用卷揚(yáng)機(jī)吊裝需要的吊裝框架和變壓器之間距離比較長使得吊裝框架高度太高，高于EL．（+）30000 甲板約8 米，吊裝風(fēng)險(xiǎn)加大，施工難度增加，現(xiàn)采用卷揚(yáng)機(jī)將變壓器由拖輪上吊起，吊至變壓器的頂部快到EL．（+）26000 甲板時(shí)（也就是卷揚(yáng)機(jī)吊到最高限度時(shí)）改由4 個(gè)15 噸手拉葫蘆進(jìn)行吊運(yùn)，吊運(yùn)到EL．（+）30000 甲板上時(shí)用吊裝框架的另外兩個(gè)3#吊點(diǎn)處的15噸手拉葫蘆進(jìn)行平移進(jìn)入變壓器間。

在海況允許的情況下，運(yùn)載變壓器的拖輪靠近平臺(tái)南側(cè)，定位于平臺(tái)吊裝框架下方，卷揚(yáng)機(jī)放下鉤頭掛在變壓器的四肢鎖具上，變壓器外邊要做好包裝防護(hù)工作。

將卷揚(yáng)機(jī)慢慢提升至一定高度時(shí)轉(zhuǎn)換成位置是1#、2#、5#、6#吊點(diǎn)處的4 個(gè)15 噸手拉葫蘆，見圖2。將卷揚(yáng)機(jī)的鉤頭用吊裝框架上方預(yù)先裝好的3 噸手拉葫蘆拉起使其不影響變壓器繼續(xù)提升為止。拉動(dòng)4 個(gè)手拉葫蘆繼續(xù)提升變壓器。

圖1

圖2

變壓器在水平方向向平臺(tái)內(nèi)側(cè)變壓器間移動(dòng)，同時(shí)拉動(dòng)1#、2#、5#、6#吊點(diǎn)處手拉葫蘆向上提升變壓器，變壓器底座底面高度超過EL．（+）26000 甲板200mm 時(shí)停止提升，用3#、4#吊點(diǎn)位置的2 個(gè)15 噸手拉葫蘆掛上先前卷揚(yáng)機(jī)使用的靠近平臺(tái)方的兩根吊索具。

用3#、4#吊點(diǎn)位置的2 個(gè)15 噸手拉葫蘆拉動(dòng)收緊，在放松2#和5#吊點(diǎn)處手拉葫蘆變壓器不下落時(shí)將2#、5#吊點(diǎn)處手拉葫蘆放松摘鉤，此時(shí)卷揚(yáng)機(jī)靠近平臺(tái)一側(cè)已經(jīng)進(jìn)入到EL．（+）26000 甲板上，將2#、5#吊點(diǎn)處的手拉葫蘆掛上先前卷揚(yáng)機(jī)使用的另外兩根吊索具拉緊應(yīng)力，在放松1#、6#吊點(diǎn)處手拉葫蘆變壓器不下落時(shí)將1#、6#吊點(diǎn)處手拉葫蘆放松摘鉤，此過程中變壓器慢慢向平臺(tái)內(nèi)側(cè)繼續(xù)移動(dòng)，變壓器在用2#、5#和3#、4#吊點(diǎn)處手拉葫蘆應(yīng)力時(shí)在變壓器下方鋪設(shè)一塊厚度6mm×長度3700mm×寬2000mm的鋼板，鋼板與甲板支間撒上滑石粉，以減小鋼板與甲板之間摩擦力，鋼板上邊焊接吊耳且吊耳與變壓器前端兩側(cè)槽鋼用螺栓連接，鋼板兩側(cè)焊接角鋼控制變壓器左右扭動(dòng)[3]。放松3#、4#吊點(diǎn)處手拉葫蘆摘掉吊鉤，讓變壓器進(jìn)入平臺(tái)端落在鋼板上，將3#、4#吊點(diǎn)處手拉葫蘆掛在變壓器原來遠(yuǎn)離平臺(tái)側(cè)的另外兩根吊索具上，慢慢放松2#、5#吊點(diǎn)處手拉葫蘆，交替操作變壓器慢慢的向里邊移動(dòng)，直到3#、4#吊點(diǎn)處手拉葫蘆處于垂直狀態(tài)，松掉2#、5#手拉葫蘆。

在平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)置的手拉葫蘆向里拉動(dòng)變壓器，移動(dòng)到變壓器重心進(jìn)入平臺(tái)內(nèi)側(cè)時(shí)在變壓器下方放置鋼板，鋼板與甲板之間鋪灑滑石粉，最后放松3#、4#吊點(diǎn)處手拉葫蘆，利用平臺(tái)內(nèi)設(shè)置的手拉葫蘆拉動(dòng)就位，去掉鋼板并焊接固定。

3 結(jié)語

海洋石油老平臺(tái)設(shè)施改造及平臺(tái)組網(wǎng)項(xiàng)目會(huì)越來越多，涉及到大型設(shè)備吊裝也同樣增加，使用臨時(shí)吊裝框架進(jìn)行大型設(shè)備吊裝既滿足現(xiàn)場施工需求也不受浮吊資源限制，將會(huì)在以后的工程項(xiàng)目中被廣泛使用。