海洋平臺鉆井帽吊機改造優化方案

趙乃東 喻 濤 劉哲旭

(1.海洋石油工程股份有限公司安裝公司，天津 300452;2.中海油服綜合事業部裝備維修中心，天津 300452)

海洋平臺吊機改造，最主要的問題是履帶吊車如何固定在平臺上以便保證日常吊裝作業順利進行。以錦州9-3鉆井帽適應性改造項目為例，其中吊機改造項目應天津分公司工程建設部要求對原吊機將軍柱移位改造，吊機改用最大起重量70 t的履帶吊車，用原吊機將軍柱做部分支撐在其上方建造8 m×5.2 m×6.5 m的小平臺，將履帶吊固定在新建小平臺上代替原有平臺吊機。

1 履帶吊參數

履帶起重機的起重作業部分由主、副起升機構、行走機構、回轉機構等組成，另有履帶架伸縮油缸等輔助裝置，全部為液壓驅動。其驅動力由發動機提供。

該類型履帶吊車，主要用途是配合鉆、完井作業，要求吊車工作可靠，維修工作量小，起重量不低于原吊機設計，滿足了鉆、完井作業時的一切吊裝工作，減輕了日后鉆井帽改造的工作量。

最大起重量×幅度:70 t×3.8 m;基本臂時自重:61 t;主臂+固定副臂最大長度:42 m+18 m;固定副臂最大起重量:6.4 t;回轉速度:0 rpm～2.4 rpm;主臂仰角可在0°～85°之間變化。

2 平臺具體建造方案

2.1 履帶吊小平臺制作

1)下料、組對。

按照圖紙進行下料，在材料組對過程中進行嚴格把控，對材料下料尺寸、組對位置進行檢查、核對，發現問題及早處理，保證整體質量。

2)平臺預制焊接。

為了減少同其他項目交叉作業時間，采取了小平臺結構上層結構在地面預制完成后，再吊裝進行整體焊接的方法。

該結構片在預制時應該在平坦的水平面上進行建造，垂直度控制在3 mm范圍內。需要時檢測支撐和墊蹲，平面若發生任何移動應立即用合適的薄片進行校正。焊接應根據焊接順序和焊接程序進行。需控制結構片的變形，變形尺寸需要滿足業主規格書的要求。

在雨天后進行焊接操作時需要注意，焊接前要保證關鍵區域及附近，特別是離地面很近的底部完全干燥。

吊機支撐平面結構如圖1所示。

2.2 將軍柱的移位

由于井口位置的變化，需要將將軍柱進行移位，由原來的?軸與①軸交點處移至?軸與①軸交點處，如圖2所示。

將軍柱移位后需去掉一部分，在其上部用δ=45 mm的筋板進行加固，然后作為吊機支撐平面的一部分，具體位置如圖2所示。其中帶網格標記的將軍柱需要進行更換。

圖1 吊機支撐平面結構圖

圖2 將軍柱位置圖

2.3 整體吊裝焊接

在下方6根支撐(5根φ406支撐，一根φ1 524支撐)安裝完成后，對吊機支撐平面進行吊裝、組對、焊接，焊接前要保證支撐面水平(見圖3)。

圖3 整體吊裝焊接圖

圖4 履帶吊整體圖

3 履帶吊組裝與拆卸

3.1 履帶吊主機卸車

根據一定的拆分原則和實現方法，履帶起重機拆解為幾大部分運輸。主機包括:主臂底節臂、車架、轉臺、履帶架、人字架、變幅滑輪組，總重約為39.5 t。根據施工總體部署，用運輸車將履帶吊主機運至改造現場，主機到達場地后解除相關固定裝置和包裝。選擇200 t汽車式起重機，將履帶主機起吊脫離平板車，然后將平板車開出。

3.2 安裝步驟

1)配重的組裝。安裝配重必須將配重從運輸車輛上卸下放在平地。然后依次將兩塊配重吊起，當配重吊于指定位置時，用配重固定銷軸將其固定。2)臂架的組裝。通過輔助吊車將各臂節從運輸車上卸下，按工作要求組裝臂架。后將主臂底節臂與主臂中間臂節對接，接好拉板、吊鉤、鋼絲繩。3)吊至平臺安裝。履帶吊組裝好后，由200 t汽車式起重機將主機吊至小平臺上，由施工方根據設計圖紙選定放置位置，司索負責吊裝指揮。為了防止起重機在海上運輸時發生移動，在履帶吊車放置平穩后，選用8根長度0.5 m的H300型鋼，分別焊接在吊車履帶的前后左右，將履帶吊固定在小平臺上。

3.3 履帶吊安裝要求

履帶吊機是結構龐大、機構復雜的機械設備，因此，為了保證履帶吊的整體合格性，必須對吊機正確安裝才能體現起重機的整體合格性，才能檢驗起重機整機的完好性和完整性(見圖4)。

根據起重機安全工作的重要性，為了使起重機投入使用后能滿足各種負荷的作業要求，就必須按規定對起重機進行空載、滿載、超載的試驗。而這些試驗必須在起重機機構的運行狀態或特定的靜止狀態中進行。這就要求在起重機安裝后進行負荷試驗后才可移交使用。起重機的鋼絲繩等撓性件及許多其他零部件，都會在初次受載后發生一些伸長、變形、松動等。這也要求在起重機安裝、進行加載試運轉以后，進行修復校正、調整、處理和緊固。因此，必須做好起重機安裝、試運轉、調整等一系列工作，才能保證起重機今后安全正常地使用。

4 結語

海上平臺起重機與陸用起重機所遵循的設計規范不同，陸地起重機設計制造已成規模化，而海上平臺起重機國內制造維修的廠家很少，維修較困難。隨著海上鉆井油田的發展，在移動要求頻繁的海上模塊上，選用履帶式吊機，替換海上常用的基座試旋轉液壓吊，其優點有幾點:1)價格比較低;2)可方便拆除修理;3)方便以后的模塊移位改造。對鉆井帽這樣移動頻繁的模塊非常適用。