海工建造場地吊索具管理現狀及問題分析

摘" " 要：目前，海工建造場地上部組塊采用分片預制后再進行總裝集成的建造工藝。因此，在海工建造場地會產生大量的吊裝作業，吊索具作為吊裝作業的重要組成部分，對吊裝作業的安全性起著至關重要的作用。以海洋石油（青島）有限公司場地為例，闡述其海工建造場地吊索具管理現狀，分析吊索具管理目前存在的問題并提出建議，以加強吊索具的管理，杜絕吊裝作業安全事故的發生。

關鍵詞：吊索具管理；吊索具檢測；海工建造場地；拉力試驗

Current status and problems for lifting gear management in offshore

construction sites

LIU Lifan， WANG Xujia， LI Chao， YANG Jian， LIU Baoju

Offshore Oil Engineering （Qingdao） Co.， Ltd.， Qingdao 266000， China

Abstract：Currently， offshore construction sites use a segmented prefabrication method followed by integrated assembly for the upper module blocks during construction. Consequently， a large number of lifting operations are necessary at these sites. Lifting gear， as a critical component of lifting operations， plays a crucial role in ensuring the safety of the operations. This paper took Offshore Oil Engineering （Qingdao） Co.， Ltd. as a case study to describe the current status of lifting gear management in its offshore construction sites. The paper analyzed the existing problems in lifting gear management and provided recommendations to enhance lifting gear management and prevent safety accidents in lifting operations.

Keywords：lifting gear management; lifting gear inspection; offshore construction sites; tensile testing

在現代海洋工程建設中，模塊化建造和吊裝是一種常見的施工方式，其核心在于通過預制和吊裝，快速完成大型構件的組裝。在這一過程中，吊索具扮演了至關重要的角色。高質量的吊索具不僅需要具備足夠的強度和韌性，還需耐腐蝕、耐磨損，以應對復雜的海洋環境。本文以海洋石油工程（青島）有限公司海工建造場地（以下簡稱青島場地）為研究對象，分析其吊索具管理存在的問題，并提出解決方案。

1" " 吊索具安全管理的重要性

1.1" " 吊索具概念及管理周期

吊索具是指在起重吊裝作業中使用的連接設備，包括鋼絲繩、吊鉤、吊環、卸扣等，用于連接起重機械和被吊物體。吊索具管理是指管理者對吊索具進行的生命周期管理（采購—檢驗入庫—使用維護—定期檢驗—報廢銷毀）[1]。

1.2" " 吊索具管理的重要性

吊索具性能直接影響吊裝作業的安全性。吊索具的選擇和使用必須符合安全標準，確保每個環節精確無誤，降低事故風險。因此，吊索具的安全管理在保障工程質量、提高作業效率和確保人員設備安全方面至關重要。某海工建造場地典型吊裝如圖1所示。

1.3" " 事故舉例

國內某船舶建造企業在建廠初期兩年內，由于吊索具管理不善，連續發生 6 起 S6 級的 55 t 卸扣在作業中直接斷裂事件和 1 起 2 根?65 mm 的吊索具鋼絲繩斷裂事件，以上均導致質量在 200 t 以上的分段墜落。因同類事故的頻繁發生，該公司對事故進行分析后發現，卸扣和鋼絲繩的質量不合格是導致事故的主要原因，但在進行卸扣和鋼絲繩的質量追溯時，因管理流程和管理制度的缺陷，未能查到吊索具的合格證、制造廠家和入廠批次等信息，因此企業只能緊急隔離和停用 87 個 55 t 卸扣，后歷經多次排查、檢測，最終強制報廢 24 個不合格卸扣，暴露了在吊索具使用和管理上存在的問題和風險[1]。

2" " 青島場地吊索具管理現狀

為節約成本，青島場地的吊索具沒有采用項目專用制，而是根據項目的年度計劃以及正在服役的吊索具情況批量購買，然后由專門的部門負責管理，供所有項目使用。

2.1" " 吊索具管理內容

青島場地吊索具的主要管理內容如下：

1）吊索具的到貨接收；

2）吊索具的資料管理；

3）吊索具的定期檢查、檢測、取證工作；

4）平衡吊索具使用次數，合理調配發放；

5）組織吊索具報廢工作的鑒定、統一上報、集中存放以及銷賬工作；

6）其他管理工作。

2.2" " 吊索具檢驗檢測

吊索具檢驗內容及標準見表1。

青島場地吊索具管理要求如下：

1）由管理部門負責組織完成季度檢查與定期檢驗、檢測，并負責組織拉力試驗相關檢測；

2）檢驗單位必須具備相應的檢驗資質；

3）正常檢驗周期為六個月，但有相關作業或特殊需要時，檢驗周期可以進行相應調整。

2.3" " 吊索具借用與歸還要求

吊索具借用與歸還規定是吊索具管理中的一項重要措施，青島場地吊索具借用歸還的要求如下：

1）各使用單位根據實際情況（原則上有作業方案支持）向吊索具管理部門提出書面申請，經借用單位負責人簽字確認；

2）吊索具借出前由吊裝運輸作業部吊索具管理人員及借用人員共同檢查確認吊索具狀態是否良好正常，并在借用單上簽字確認；

3）吊索具管理部門制作料籠標簽張貼于吊索具料籠上，標明借用日期、借用單位、責任人、本次借用清單，標簽上附帶周檢表，由借用單位周檢并填寫周檢記錄；

4）吊索具歸還時，借用單位應提交書面歸還單。

2.4" " 吊索具維護保養

吊索具的維護保養是保障其安全、可靠和高效運行的關鍵措施。吊索具的定期維護和保養，可以確保吊裝作業的安全，延長設備的使用壽命，提高作業效率。鋼絲繩由于防腐和潤滑不當引起破壞的案例屢見不鮮，根據權威機構統計，鋼絲繩報廢原因中70%～80％為腐蝕、10%～15% 為疲勞破壞。一般情況下，良好潤滑的鋼絲繩和欠潤滑的鋼絲繩壽命相差 2～3 倍；在特殊環境中，潤滑對鋼絲繩使用壽命的影響甚至會超過鋼絲本身的質量[3]。

2.5" " 吊索具報廢

吊索具在長期使用過程中會受到磨損、疲勞、腐蝕等各種因素的影響，其承載能力和安全性能會逐漸下降。及時報廢已經達不到安全標準的吊索具，可以防止因設備失效導致的事故發生，保障作業人員的生命安全和設備的完整性。以鋼絲繩為例，報廢特征如下：

1）壓制接頭和標牌無安全工作載荷標識；

2）環眼連接部位斷絲為總絲數的5%；

3）在一個捻距內斷絲數為總絲數的13%；

4）鋼絲繩直徑相對公稱直徑減少10%以上；

5）繩股斷裂、整股隆起、鋼絲繩被壓扁超過名義尺寸的30%、扭結或彎折；

6）出現破浪變形時，在鋼絲繩長度不超過25倍鋼絲繩直徑范圍內，變形后包絡面的直徑≥4/3鋼絲繩直徑；

7）吊索實測長度和公稱長度的差值超過鋼絲繩公稱直徑的±2倍或公稱長度±0.5%，多肢吊索中各肢間的差值超過鋼絲繩公稱直徑的1.5倍或公稱長度的±0.5%[4]；

8）鋼絲繩嚴重銹蝕，直徑變粗，龜裂脆化；

9）環眼連接部位鋼絲繩松脫或錯動；

10）壓制接頭損傷、變形、裂紋、嚴重腐蝕；

11）壓制接頭直徑縮小到原直徑的95%。

3" " 青島場地吊索具管理問題分析及建議

吊索具種類多樣，其中鋼絲繩的重要性和管理復雜性相對突出，以下主要以鋼絲繩為例來分析青島場地吊索具管理存在的問題。

3.1" " "青島場地鋼絲繩特點

1）數量多。目前青島場地用于大型吊裝作業的鋼絲繩數量為394根。

2）規格多。鋼絲繩最小直徑為56 mm，額定載荷為450 kN，最大直徑為130 mm，額定載荷為2 100 kN。

3）部分鋼絲繩服役年限長。根據吊索具管理臺賬，使用年限超過10 a的鋼絲繩占比高達52%。

隨著使用時間的增加，鋼絲繩會出現各種損傷現象，海工建造場地鋼絲繩失效分為以下幾類：制造缺陷、環境不良、選型不當、使用不當、維保不當和檢測不當。從歷年鋼絲繩檢測數據分析可知，系物鋼絲繩檢驗總體不合格報廢率大約為10%，其中以變形、損傷、銹蝕、斷絲為主要報廢缺陷[5]。

3.2" " 鋼絲繩檢驗檢測問題及建議

目前，海工建造場地對鋼絲繩的檢驗、檢測和報廢標準主要是基于外觀檢查，無法對鋼絲繩的內部狀況進行檢測。由于海工建造場地靠近大海，環境具有較強的腐蝕性，長時間服役的鋼絲繩可能在內部發生破壞，而現有檢測手段無法識別，認為達不到報廢的標準，給吊裝作業帶來巨大的安全隱患。主要存在以下問題：

1）鋼絲繩數量多，全部翻面需要時間長，無法查看鋼絲繩與地面接觸的區域，有檢測盲區；

2）鋼絲繩使用年限較長，部分鋼絲繩壓制接頭的清潔效果不滿足PT檢測的要求，導致PT檢測的效果打折；

3）鋼絲繩無法拉直，鋼絲繩的寬度檢測難度大，實際長度檢測數據存在誤差；

4）無法進行鋼絲繩內部損傷的檢測，同時也無法評估內部損傷給鋼絲繩帶來的額定能力衰減。

為了彌補現有檢測的不足之處，可以通過設計工裝將鋼絲繩在空中拉直，便于檢測鋼絲繩的實際長度和寬度以及整體外觀。同時，建議對使用時間較長和狀態不好的鋼絲繩進行內部檢測或者拉力試驗，內部檢測可以有效了解鋼絲繩內部損傷情況，拉力試驗可以驗證鋼絲繩當前的額定載荷量。

3.3" " 鋼絲繩借用和歸還問題及建議

目前鋼絲繩借用和歸還均采用紙單，相關信息也由管理部門整理，主要存在以下問題：

1）借用單需要借用單位跑簽，效率低下；

2）鋼絲繩臺賬及統計信息為Excel表格，管理單位更新需要靠人力完成，容易出現錯誤，且其他人無法實時得到相關信息；

3）借用單位以不方便查看臺賬信息為由，僅提出鋼絲繩使用需求，需要管理單位進行配繩，管理單位工作量大；

4）對于已經借出的鋼絲繩，其他借用單位無法獲得該信息，需要管理單位溝通鋼絲繩使用情況，進行協調；

5）鋼絲繩使用過程的歸檔信息為手寫單據，后期審查難度大。

針對以上問題建立吊索具的信息化管理系統，可以實現以下功能：

1）完成鋼絲繩借用規范流程的審批線上化，解決跑簽問題；

2）鋼絲繩臺賬及使用情況根據審批單自動更新，所有人都能在線上看到鋼絲繩的實時狀態，借用單位直接在借用審批單上填寫所需的鋼絲繩，管理單位根據借用單的信息選擇鋼絲繩，無須配繩；

3）如果借用單位所需鋼絲繩已經借出，借用單位可以通過鋼絲繩借出信息找到相關聯系人，可自行溝通鋼絲繩使用順序問題；

4）所有鋼絲繩使用信息在服務器備存，信息清晰統一，方便后期審查。

3.4" " 鋼絲繩清潔保養存在的問題及建議

青島場地的鋼絲繩清潔及潤滑工作目前均由人工完成，存在諸多問題。

1）效率低下。人工完成鋼絲繩的清潔和潤滑工作耗時費力，效率遠低于機械自動化操作。

2）人工浪費。需要大量人力來進行重復且繁重的工作，增加了勞動力成本。同時，工人在進行清潔和潤滑時需保持高度集中，長時間工作容易導致疲勞和失誤。

3）效果難以保證。人工操作很難達到統一的清潔和潤滑效果。由于清潔和潤滑的不均勻，鋼絲繩的某些部位可能得不到充分維護，導致其性能下降。

4）減少鋼絲繩的使用壽命。不當的清潔和潤滑可能對鋼絲繩造成損傷，加速其磨損和老化，縮短使用壽命。

5）增加安全隱患。清潔和潤滑效果的不確定性會導致鋼絲繩在使用過程中出現故障，增加吊裝作業的安全風險。未能及時發現和處理鋼絲繩上的問題，可能導致吊裝事故的發生，危及人身和設備安全。

可設計一個自動完成鋼絲繩清潔及潤滑工作的系統，該系統具有以下功能：

1）利用張緊裝置或卷揚機將鋼絲繩在空中拉直，使鋼絲繩保持在穩定的狀態，確保清潔和潤滑過程的順利進行；

2）設計一套專門的清潔和潤滑工裝，該工裝配備高效的清潔刷和潤滑裝置，能夠徹底清除鋼絲繩上的污垢和腐蝕物，同時均勻地涂抹潤滑劑，保持鋼絲繩的最佳狀態；

3）固定在滑車上的工裝可通過傳動裝置在鋼絲繩上移動，傳動裝置則通過電機或液壓驅動，控制工裝在鋼絲繩上的移動速度和方向，從而實現鋼絲繩的自動清潔和潤滑，系統還可以配備傳感器，實時監測鋼絲繩的狀態，調整清潔和潤滑的強度和頻率，確保每一段鋼絲繩都能得到充分的維護。

4" " 結束語

綜上所述，海工建造場地的吊索具管理在保證吊裝作業安全中起著至關重要的作用。然而，當前管理中仍存在諸多問題，如鋼絲繩的清潔與潤滑效率低下、檢測手段不足、管理流程不完善等。通過改進管理方法，設計自動化系統提升鋼絲繩的維護效率，并引入信息化管理系統，可以有效提高吊索具的使用壽命和安全性，減少因設備失效導致的安全事故，從而為海工建造項目的順利進行提供堅實保障。

參考文獻

[1]" 丁小建，楊海榮，沙林.船廠大型起重吊索具的管理[J].江蘇船舶，2012（1）：37-39.

[2]" 劉立范，余明淦，姚大偉，等.海洋平臺上部組塊建造合理化分片及校核[J].石油工程建設，2020，46（5）：74-78.

[3]" 蘇國錦. 吊索具檢驗原理與實踐應用問題研究[J].中國修船，2014，27（4）：53-56.

[4]" 劉文華，韓俊虎，王善科，等. 一種鋼絲繩潤滑保養裝置[J]. 建筑機械化，2021，42（4）：35-36，83.

[5]" 王寶玉，張璇，關立，等. 《鋼絲繩插編吊索》團標的制定解釋[J]. 金屬制品，2022，48（6）：48-51.

[6]" 楊軼.海洋石油生產作業設施鋼絲繩缺陷檢測及維保管理[J]. 天津科技，2022，49（3）：26-29.

作者簡介：

劉立范（1986—），男，山東煙臺人，工程師，2009年畢業于中國石油大學（華東）工程力學專業，現主要從事海洋石油工程結構及腳手架設計工作。Email：liulf4@cooec.com.cn

收稿日期：2024-05-19