淺談海上鉆井平臺塔式井架拆除新方案

蘇瑞華 譚海同 （等）

摘 要：文章主要針對于海上鉆井平臺塔式井架拆除方案進行了研究，主要是由于現階段海上平臺部分鉆機大大超過其設計使用壽命，設備工作能力下降，部分設備生產年代較久，原生產廠家已經停產，導致部分備件采購周期較長或已經無法采購。因此，下面針對海上平臺塔式井架需要進行升級或拆除更換提出新方案，希望通過本文的探討，能夠為相關海上平臺塔式井架拆除的提供方案的參考。

關鍵詞：海上平臺鉆機；塔式井架；扒桿拆除

1 使用扒桿拆除井架

1.1 工作難點

井架二層臺以上構件無法用平臺吊車吊裝，需要借助輔助吊裝（扒桿）設備實現；井架高50.9m，屬高空作業，作業人員安全懸掛點少，作業空間受限，易掉落工具及物件；相關設備及輔助吊裝扒桿要求操作人員專業性強；構件拆卸后，吊點及吊裝操控性相對不方便；受自然環境影響較大：風速影響，雨季影響以及臺風影響；風險等級最高定級15級。

1.2 作業方法

1.2.1 施工前準備

技術準備：井架拆除施工前，必須對全體施工人員進行技術交底。施工人員熟悉井架拆卸施工圖紙，并對所負責井架拆除崗位職責，井架各部分結構，鉆臺面狀況，工作區域狀況，以及具體操作規程熟悉和了解，做到心中有數。機具準備：工作開始前，施工工具必須進行外觀檢查，并進行標識，特種設備及扒桿必須進行第三方認證，并進行現場極限測試；不合格者嚴禁使用。人員準備：高空作業人員需持證上崗，并必須有兩年以上相關工作經驗，同時高空作業人員需進行現場作業模擬，并進行安全逃生演習以及自救逃生演習；

1.2.2 現場布置

根據平臺結構及鉆臺面，共搭設三層防護腳手架以及防火措施：在鉆井絞車及司鉆臺搭設腳手架并鋪設木板進行保護相關設備，同時清理拆卸井架周邊的各種障礙物；在二層臺操作平臺及周邊鋪設木板，防止螺栓及構件掉落傷人，并起到緩沖作用；在井架下方外圍搭設防護腳手架；鉆臺用隔離帶隔離，防止無關人員進入.必要時擴大隔離區域至鉆臺周邊20m左右；現場布置及材料堆放整齊，現場設置施工標志和安全警示。施工前，上方人員與下邊人員用對講機及時溝通好，作業下方嚴禁站人。

1.2.3 游車，天車及天車臺拆除

首先，井架上端如沒有人字架，需搭設承重1T腳手架以及工作腳手架。其次，進行承重腳手架載荷試重，合格后在工作腳手架上做好防火措施，并在天車滑輪組右側位置開一個孔方便吊裝人字架構件。再次，在承重腳手架懸掛1噸倒鏈，進行組裝人字架；人字架起重6T，并在人字架上掛號1個10T滑輪以及兩個5T倒鏈。最后，利用人字架頂部吊耳拆除1快繩輪，并將其固定；同時利用10T吊帶穿好固定滑輪組（做好吊帶保護） ，利用人字架10T滑輪組將天車滑輪組吊高約400mm，兩端5T倒鏈協助導向以及固定；氣割天車滑輪組支撐并整體下放滑輪組。利用人字架頂部吊耳拆除天車臺。

1.2.4 扒桿拆卸井架上段

扒桿在井架拆卸及安裝中，以其起重負荷大，截面尺寸小，重量輕，運輸方便等原因得以廣泛應用。本次拆卸井架所采用扒桿主體，13M×600mm×600mm，采用Q345等邊角鋼制造結構式扒桿。扒桿自重1.5t中心徑向最大承重不低于215kN。扒桿頂部安裝有可360旋轉的雙滑輪作為起重支點[3]。扒桿底部為承托罩，使用螺栓固定在扒桿底部，承托罩四角同樣有四個10t吊耳，用以安裝承載鋼絲繩。承托罩下方可安裝底部單滑輪，用以起降把桿，在地面工作時，更換成鉸連接底座。本次作業，使用結構式扒桿，配以起重機構及承載機構，形成完整的吊裝體系。

（1）拆卸人字架

檢查各繩系及支撐等位置固定是否牢固。將人字架頂端橫梁兩端用兩條2T的導鏈拴住，并在橫梁上綁一條尾繩以控制橫梁的擺 動，同時將導鏈掛在人字架的兩側三角架上；桿件的吊裝及綁扎方式按以下圖要求吊裝及綁扎；拆卸橫梁螺栓并檢查各構件是否還有粘連，通過導鏈慢慢提升橫梁，將橫梁脫離人字架，再利用氣動絞車通過扒桿將橫梁吊至鉆臺同理將人字架側面四個支持架拆除吊離，并下降扒桿桿件的吊裝方式：采用在構件上氣割小孔，使用卸扣進行吊裝。

（2）上段1 拆除

拆除人字架后下降扒桿并將扒桿底部固定在3段上；選擇井架主梁上方作為掛點，做好防火措施利用井架工氣割井架結構梁或拆卸井架各段橫梁及衍生支架的結構螺栓，拆除井架主梁時，先掛好2T的倒鏈作為牽引控制繩并綁好尾繩；施工人員在拆卸時候先掛好吊帶，利用防火工裝固定在主梁上，并用氣割拆卸井架構件；先拆桁架結構，再拆主梁拆卸完1段后再下降扒桿，并將扒桿固定在4段，為拆卸2段做好相關準備 同理拆卸上段2-8段。

（3）下降扒桿

扒桿下降，將升降扒桿的升降鋼繩的一端綁扎在塔段上端的主材節點處；利用倒鏈提升扒桿并將卸扣拆拆除；將固定鋼絲繩松開，并利用倒鏈扒桿下放到相應位置并固定。

1.2.5 構件的綁扎

吊點繩系以鋼絲繩組成的V形繩套。構成V形的兩肢可以是一根鋼繩也可以是兩根鋼繩。在V形套的頂點穿一只卸扣，其上端與起吊繩相連。吊點鋼繩在構件上的綁扎位置，必須位于構件的重心以上；綁扎后的吊點繩中點或其合力線，應位于構件的中心線上，以保持起吊過程中構件平穩。吊點鋼繩的兩端應綁扎在被吊構件的兩根主材的對稱節點處，以防滑動。該節點距塔片上端的距離應小于塔片長度的40%。吊點繩呈等腰三角形，其頂點高度不小于塔身寬度的1/2，以保證吊點繩夾角不大于90°。控制繩應綁扎在構件最下端的主材節點處，一般相似于吊點繩的綁扎，由一根繩操作。

1.2.6 二層臺以下井架拆除

拆除下部分（9、10、11、12段）井架，高度約為23米（不含二層臺）具體步驟如下：二層臺分四部分拆除；根據就近原則，利用左舷吊機先將分段掛好鉤，氣割井架構建或拆除聯接螺栓，確定完全脫離后由吊車緩慢吊離；此時吊機作業半徑為不大于13.5米（ 13.5米時最大動載為23.35噸），作業負重率不大于60%。吊臂仰角約67.7°。 吊機到吊裝位置的垂直距離約為26m，高于23m，滿足吊機吊裝要求；拆10段時候，從鉆臺大門兩側吊住10段兩側。沿對角線氣割井架構件，并吊至鉆臺面。根據就近原則，利用左舷吊機先將分段掛好鉤，氣割井架構件，確定完全脫離后由吊車緩慢吊離；利用相同方法依次拆卸第11段、第12段，滿足吊車左右要求。

1.3 使用扒桿拆除井架的優勢

相對使用浮吊以及搭“滿堂紅”腳手架拆除塔式井架，使用扒桿拆除塔式井架的優勢主要有以下幾個方面：一是工期進度相對較短；二是經濟費用最少，僅為浮吊拆除費用的動員費。三是技術質量有保證，技術質量具有相關安全作業經驗；四是安全方面：屬大型吊裝以及高空作業，風險等級最高R=15級，相對控制手段成熟。五是資源情況：協調資源容易。六是環境影響：受季風影響相對較小，作業條件風力不大于6級。當有臺風時只需下降扒桿并固定，復位也只需半天時間；因此，采用扒桿拆除井架的方法工期較短；經濟技術成熟；風險相對較小；風險控制手段成熟；受季風較前兩種相對小，資源可獲得性強。

2 結束語

本文針對于海上平臺塔式井架拆除新方案進行了具體的分析和研究，通過探討我們了解到，在實際的工作中，工作人員需要積累豐富的經驗，根據海上鉆井平臺的實際工期、資金、技術以及資源可獲得性等情況，進而采取有效的拆除方法。同時該技術還可以運用至海上大型構件在無法使用平臺吊機拆除時，可以使用自行設計扒桿工裝的方案進行拆除；在此祝我國海上鉆井工作的順利開展和長遠進步。