鉆井非模塊化設備設施吊掛點與索具選擇探討

楊東　王洪臣　張吉平　程建國　潘躍明　劉軍　趙莉　侯慶鋒

摘 要：石油鉆井施工設備拆卸、搬遷、安裝較為頻繁，存在非模塊化設備設施，非模塊化機械設備設施的不規則吊裝時存在較大的安全風險。本文結合實例對非模塊化機械設備設施吊裝吊掛點進行了分析探討，旨在指導作業者進行非模塊化機械設備設施吊裝，選擇平衡、準確、安全的吊掛點，規避或消除作業時的安全風險。

關鍵詞：石油鉆井;設備設施;吊裝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.054

0 前言

鉆井設備設施種類繁多，存在許多非模塊化、異型機械設備設施，設備設施還沒有完全實現模塊化。一些非模塊化、異型機械設備設施在吊裝作業時，由于機械設備設施結構的特殊性，造成無法設置吊裝掛點，吊裝索具的懸掛位置和沒有明確的吊掛點造成了設備設施在吊裝過程中產生不平衡問題，給吊裝作業帶來了一定的安全隱患，輕則損壞設備，重則造成人身傷害。本文通過幾個設備設施吊裝實例，結合多年的現場施工經驗對鉆井非模塊化、異型設備設施吊裝平衡問題進行探討，對不適宜的吊點和吊裝方法進行剖析，提出幾點建議供作業者借鑒。

1 水龍頭的結構和吊掛點分析

（1）水龍頭的結構：水龍頭主要由外殼、中心管、鵝頸管和提環等部分組成。

（2）水龍頭的吊掛點分析：目前，現場使用的水龍頭是典型不規則和異型機械設備，吊裝水龍頭時，使用一環兩股帶鉤的標準吊裝索具，吊裝方式一般是橫向吊裝，橫向吊裝有兩個優點，一是水龍頭從游動滑車大鉤上拆卸下來以后，處于橫向放置，有利于懸掛吊裝索具，二是有利于裝車運輸。存在的弊端是水龍頭吊裝起升時一股標準鋼絲繩索可能會在中心管位置滑脫，存在鋼絲繩索滑脫，一端墜落的安全隱患。二是水龍頭垂直吊裝方式，將標準鋼絲繩索具懸掛在水龍頭提環上，優勢是吊裝運移過程安全，但是，裝車運輸時，需要將水龍頭在卡車上將其放置水平，放置水平的過程中心桿接觸卡車地板，水龍頭呈自由落體狀態，雖然使用牽引繩牽引，也存在一定的安全隱患，某油田曾發生過吊裝水龍頭時因擺動造成人身傷害事故。

（3）具體吊裝操作方式：一是將標準鎖具的掛環懸掛在移動起重機吊鉤上，一股帶鉤的標準吊裝索具在提環一邊纏繞一圈或兩圈后將鎖具上的吊鉤掛在鎖具下端，另一股帶鉤的標準吊裝索具在中心管下端纏繞一圈或兩圈后，將鎖具掛鉤掛在鎖具下端。這種吊裝方式存在一定的弊端，因為吊裝用的標準鎖具是等長的鋼絲繩索，水龍頭提環具有一定的活動范圍，當懸掛在提環上的鋼絲繩索受力后，水龍頭提環上升一定距離，而另一根鋼絲繩索由于懸掛在中心管位置，兩根鋼絲繩索受力后勢必同時向上移動一定的距離，這時懸掛在中心管位置的鋼絲繩索可能會滑脫，選擇上述兩個吊裝點，使用這種吊裝方式存在水龍頭在起吊或運移過程中發生一端墜落的風險。這種吊裝方式和選擇的吊裝點存在明顯的安全隱患。二是將標準鎖具的掛環懸掛在移動起重機吊鉤上后，一股帶鉤的標準吊裝索具懸掛在鵝頸管下端，另一股帶鉤的標準吊裝索具在中心管下端纏繞一圈或兩圈后，將鎖具掛鉤掛在鎖具下端。這種吊裝方式存在一定的弊端，因為鵝頸管是用六只螺栓固定在水龍頭殼體上的，鵝頸管與中心管連接的沖管連接，吊裝起升后，固定鵝頸管的六只螺栓會承受一定的拉力，勢必對固定螺栓產生影響，造成固定螺栓松動，影響鵝頸管與殼體的密封，這種吊裝方式和選擇的吊裝點存在明顯的損壞機械設備密封的安全隱患。

（4）第二種吊裝方式雖然在吊裝運移過程中較為安全，但在裝車過程中，需要將水龍頭放置成水平狀態，放置過程一般是首先使水龍頭中心管落在卡車地板上，然后起重機吊鉤下降，雖然放置過程使用了牽引繩，但由于水龍頭成自由落體狀態，并且是使用一個吊掛點，放置時容易旋轉，存在左右擺動，水龍頭中心不穩的狀態，存在較大的安全隱患。

（5）水龍頭吊掛點及其索具的選擇：根據水龍頭的結構和上述兩種吊裝方式及懸掛點位置分析，上述兩種吊掛點和吊裝方不可取，因為都存在一定的安全隱患。最優最安全的懸掛點和吊裝方式，將標準索具的掛環懸掛在移動起重機吊鉤上，使用一環兩股帶鉤的標準吊裝索具，一股鋼絲繩索具穿過水龍頭提環，不進行纏繞，將鋼絲繩索具末端懸掛在移動起重機吊鉤上，另一股鋼絲繩索具在纏繞一圈或兩圈后懸掛在中心管上，使懸掛在提環上的鋼絲繩索具變短，懸掛在中心管上的鋼絲繩索具不變，兩股鋼絲繩索具不等長，鋼絲繩索具起升時，提環上的鋼絲繩索具首先受力，而懸掛在中心管上的鋼絲繩索具后受力，由于兩股鋼絲繩索具不等長，使起升后的水龍頭，提環端高于中心管端，兩端的鋼絲繩索具都不會滑脫和鵝頸管固定螺栓松動損壞設備，選擇上述兩個吊掛點和吊裝方式，避免了鋼絲繩索具滑脫和鵝頸管固定螺栓松動，水龍頭中心穩定，易于在車輛上水平放置（見示意圖1）。

2 管狀設備設施的結構和吊掛點分析

（1）管狀設備設施的結構：管狀設備設施具體而言是一種結構為圓柱體，具有一定的長度和直徑，呈管狀鉆井設施。鉆井搬遷作業時，許多管狀設施需要進行吊裝，像方鉆桿等管具、大小鼠洞，這些設施長度不一，最長的13米左右。最短的4米左右。

（2）管狀設備設施的吊掛點分析：一般現場吊裝時是將一環兩股帶鉤的標準鋼絲繩索具懸掛在移動起重機吊鉤上，將兩股鋼絲繩鎖具下端在管狀設施兩端總長度的1/4處穿入后纏繞一圈或兩圈，再將鋼絲繩鎖具上的掛鉤分別懸掛在鋼絲繩鎖具下端，對于兩端通孔透明的管狀設施方鉆桿等管具沒有固定的吊裝點，兩個吊裝點一般設置在管狀設施總長度的1/4處，用上述方式和方法進行吊裝相對來說存在一定的安全隱患，因為對于鋼絲繩索的長度和懸掛夾角有一定的要求，最佳的吊裝繩索與管狀設施的夾角大于或等于45度。夾角過小鋼絲繩索受力后易導致掛點的一端或兩端鎖具滑動向吊掛點移動，造成管狀設施起吊后失去平衡，造成管狀設施滑脫。對于吊裝大小鼠洞這樣的管狀設施，如果按照管狀設施長度的1/4處穿入后纏繞一圈或兩圈，再將鋼絲繩鎖具上的掛鉤分別懸掛在鋼絲繩鎖具下端，指揮起重機起吊，起吊后運移到車輛上進行運輸。

（3）具體吊裝操作方式：管狀設施的兩個吊裝點設置在管狀設施總長度的1/4處，吊裝繩索與管狀設施的夾角由于鋼絲繩索具的長度不合適，造成夾角過小鋼絲繩索受力后易導致掛點的一端或兩端鎖具滑動向吊掛點移動，造成管狀設施起吊后失去平衡，造成管狀設施滑脫。對于吊裝大小鼠洞這樣的管狀設施，如果按照管狀設施長度的1/4處穿入后纏繞一圈或兩圈，再將鋼絲繩鎖具上的掛鉤分別懸掛在鋼絲繩鎖具下端，指揮起重機起吊，起吊后運移到車輛上進行運輸。這種吊裝方式和方法，存在的安全風險，因為，大小鼠洞一端是封閉的，大小鼠洞內下端存在遺留的固廢物，造成大小樹洞兩端重量不一，鋼絲繩索受力后會使大小鼠洞失去平衡，造成大小鼠洞一端滑脫，存在更大的安全隱患，某石油工程公司鉆井隊曾發生過小鼠洞吊裝鋼絲繩索具一端滑脫，操作人員受到傷害的事件。

（4）管狀設備設施吊掛點及其索具的選擇。管狀設備設施吊裝前，像大小鼠洞呈一端封閉狀態的管狀設施，將底端的固廢物清理干凈，吊掛點選擇總長度的1/4處，使用專用的管狀設施吊裝索具（見示意圖2），該索具的由于支撐橫梁的作用，懸掛在管狀設施上的不會產生位移，中心較為穩定。將專用的索具懸掛在起重機吊鉤上，指揮起重機起吊，將管狀設施運移在車輛上。使用該結構的索具，最大的優勢是吊裝管狀設施的索具兩端穩定性強，不會滑脫，非常的安全。

3 結束語

石油鉆井非模塊化設備設施吊裝吊掛點及其索具正確的選擇，在鉆井拆卸、搬遷、安裝作業中非常重要，上述例舉的兩個實例只是其中的一部分，還有許多非模塊化機械設備設施的吊裝點和繩索需要進行分析和正確的選擇，只要通過認真的分析正確的選擇石油鉆井非模塊化機械設備設施的吊裝點和繩索，才能保障作業的安全，從本質上消除作業中的安全隱患。

參考文獻：

[1]陳海東.大型設備吊裝平衡問題探討[J].中國高新技術企業，2017（12）.

[2]郭德慶等.設備吊裝前常用翻轉方法及注意事項[J].石油化工建設，2017（04）.

作者簡介：楊東（1971-），男，四川廣安人，本科，工程師，從事安全管理工作。