一種適用于鋼管垂直安裝的方法

宮 晨，周俊楠，陳 陽，謝媛媛

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266100）

一種適用于鋼管垂直安裝的方法

宮 晨，周俊楠，陳 陽，謝媛媛

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266100）

機(jī)械設(shè)備或鋼管生產(chǎn)完成后通常會由平置吊裝成豎直狀態(tài)來滿足安裝需要。傳統(tǒng)的管材豎立安裝方法大概有4種：單個(gè)豎吊鉗安裝法，雙豎吊鉗安裝法，單支吊索穿套結(jié)索安裝法，利用上部輔助吊點(diǎn)安裝法。本文介紹了以上4種吊裝方法，并分析了每種方法的缺點(diǎn)或操作風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過對比總結(jié)，本文提出一種安全、實(shí)用、有效的豎立吊裝方法。

立管；安裝；吊裝

1 傳統(tǒng)安裝方法

1.1 單豎吊鉗安裝法

使用單個(gè)豎吊鉗完成鋼管的垂直安裝時(shí)，對于小管徑或較短的管材使用比較方便，底部段焊固定后松鉤，利用摘扣輔助繩拉開彈簧卡，再用細(xì)長桿一頂，吊鉗就可脫落。對于管徑較大的管材，豎吊鉗起吊后鋼管自然處于傾斜狀態(tài)。具體吊裝方法如圖1所示。

該方法缺點(diǎn)如下：①鋼管被吊起后為傾斜狀態(tài)，需要人控制才能扶正，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，不適用管徑較大、長度超過6m管吊裝；②鋼管由傾斜到垂直就位過程中，吊鉤要不斷下放，吊鉗有完全卸力的風(fēng)險(xiǎn)。而且人在操作過程中易誤拉解扣繩，使彈簧卡提前彈開，為就位時(shí)吊鉤下放帶來很大隱患；③鋼管豎立固定后，摘扣困難，需要使用長桿頂落，所以不適用于長度超過6m管材吊裝；④只適合重量較輕的小型管材。

1.2 雙豎吊鉗安裝法

圖1 單豎吊鉗安裝法示意圖

與單吊鉗安裝法類似，區(qū)別是使用兩個(gè)吊鉗可以避免鋼管在起吊后出現(xiàn)傾斜。其缺點(diǎn)為：鋼管在水平狀態(tài)時(shí)，兩吊鉗鎖緊位置為鋼管上端的兩側(cè)，這樣吊裝在起吊時(shí)兩吊鉗存在橫向受力，吊鉗存在面外力，吊鉗起吊時(shí)易退出或無轉(zhuǎn)向柄的吊鉗損壞。

1.3 單支吊索穿套結(jié)索安裝法

使用吊帶或鋼絲繩鎖緊鋼管上部，位置在管長的1/3處，完成鋼管豎立吊裝。如圖2所示。

該方法缺點(diǎn)為：①鋼管被吊起后為傾斜狀態(tài)，而且不易立直，借助人的外力會帶來安全風(fēng)險(xiǎn)；②對于已經(jīng)涂過油漆的鋼管，吊索與鋼管的摩擦系數(shù)小，起吊后易打滑，纏繞多圈吊裝，需要解扣拉繩，管體上不得有節(jié)點(diǎn)等突出物，否則不好脫扣；③鋼絲繩立吊管材，吊索易彎折損壞。

圖2 索條鎖緊安裝法示意圖

1.4 利用上部輔助吊點(diǎn)安裝法

如圖3所示，鋼管底部焊接吊裝吊點(diǎn)，頂部焊接輔助吊點(diǎn)。鋼絲繩穿過輔助吊點(diǎn)孔后，通過卸扣固定于下部吊裝吊點(diǎn)上。該方法對于較輕的細(xì)長桿經(jīng)常使用，但也存在很多缺點(diǎn)：①吊前需要多焊接上部兩個(gè)輔助吊點(diǎn)，吊裝完成后，需要切除吊點(diǎn)。尤其是頂部的輔助吊點(diǎn)需登高切除，施工不便，也增加了后續(xù)工作量；②抬頭時(shí)輔助吊點(diǎn)孔會對索具造成損壞；③固定完畢起鉤，鋼絲繩抽出時(shí)，壓頭易被上部吊點(diǎn)掛住，有帶倒的危險(xiǎn)。

圖3 多吊點(diǎn)安裝法示意圖

綜上所述，傳統(tǒng)的4種管線垂直吊裝方法各有缺點(diǎn)，或有安全風(fēng)險(xiǎn)，或操作不便，或增加后續(xù)工作量。

2 垂直安裝新方法

為解決上述問題，采用一種管材垂直安裝的新方法，該方法既能安全完成立柱的垂直安裝，又能在較低的位置進(jìn)行掛扣、摘扣以及吊點(diǎn)切除操作，而且索具可調(diào)節(jié)長短，吊點(diǎn)在兩米以下靈活選擇，相應(yīng)增大了吊裝范圍。為實(shí)現(xiàn)此方法的廣泛應(yīng)用，需要針對不同的管徑，設(shè)計(jì)制作不同規(guī)格的立管器。立管器吊制作及使用如圖4、圖5所示。

圖4 吊裝圓環(huán)示意圖

具體操作過程如下：

（1）將經(jīng)過CCS檢驗(yàn)合格的立管器上下各兩個(gè)吊耳安裝上合適的鋼絲繩（吊帶）和卸扣（注意：圓環(huán)以下的吊索具長度一定要合適，要保證圓環(huán)以下吊索具在張緊狀態(tài)時(shí)，圓環(huán)的位置在鋼管的頂部區(qū)域附近且不超過鋼管頂部）。

圖5 吊裝圓環(huán)使用示意圖

（2）將立管器圓環(huán)套入鋼管頂部，圓環(huán)以上的鋼絲繩與吊機(jī)勾頭連接，圓環(huán)以下的鋼絲繩（吊帶）與立柱底部吊點(diǎn)連接。

（3）起吊，鋼管會在圓環(huán)設(shè)備的支撐下從水平狀態(tài)過渡到豎直狀態(tài)，在圓環(huán)的支撐下，鋼管的垂直度非常好。

（4）鋼管就位，點(diǎn)焊固定后，摘掉立柱底部的兩個(gè)吊點(diǎn)的卸扣，吊機(jī)起勾即可輕松脫離立管器。

（5）切除鋼管底部的吊點(diǎn)，完成鋼管垂直吊裝。

使用本裝置吊裝立柱，具有下列優(yōu)點(diǎn)：①起吊后鋼管垂度好，吊裝風(fēng)險(xiǎn)低；②適合不同管徑、不同長度的鋼管垂直安裝；③低位掛扣、摘扣，可操作性強(qiáng)；④臨時(shí)吊點(diǎn)用后低位切除，操作方便。

3 總結(jié)

傳統(tǒng)的鋼管垂直安裝方法具有局限性及操作風(fēng)險(xiǎn)。為了安全高效地完成鋼管安裝，本文提出一種鋼管垂直安裝的新方法，該方法可以克服傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)和不便。新方法需根據(jù)不同的鋼管直徑設(shè)計(jì)不同規(guī)格的工裝。該工裝在多個(gè)海洋工程陸地建造項(xiàng)目中應(yīng)用，發(fā)揮了重要作用。本方法可為今后類似項(xiàng)目的吊裝提供指導(dǎo)。

[1]謝 彬，高瑞力，謝文會.新型組塊吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].中國海上油氣，2008，20（4）：264-266.

[2]王 寧，徐田甜.西江23-1油田平臺模塊海上吊裝優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].石油礦場機(jī)械，2007，36（8）：26-30.

A method for vertical installation of steel pipe

GONG Chen,ZHOU Junnan,CHEN Yang,XIE Yuanyuan
（China Offshore Oil Engineering(Qingdao)Co.,Ltd.,Qingdao 266100,Shandong China）

Normally,the position of mechanical equipment or pipe has been changed from horizontal to vertical for installation after being fabricated.The four conventional erection installation methods include lifting and installation by the one clamp,lifting and installation by the two clamps,single lifting belt locking the suspended object and installation by auxiliary pad eye.The four methods have been introduced in the text,of which the disadvantages and operational risks have been analyzed.By comparison and summary,a kind of safe,practical and effective erecting installation method has been put forward.

Vertical pipe;Installation;Lifting

TH182

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.04.018

1672-0121（2017）04-0063-02

2017-02-21；

2017-04-24

宮 晨（1982-），男，從事海洋工程陸地建造技術(shù)與管理。E-mail：gongchen@mail.cooec.com.cn