超深水半潛式鉆井平臺(tái)載人絞車安裝工藝

徐郎君，韓華偉，孫玉海，高西健，林萍萍，張利華，郭秋月

（煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

0 引言

本文以ZJQH-5X48 型載人絞車在第七代超深水鉆井平臺(tái)（船）上的安裝為例，介紹海上作業(yè)平臺(tái)的載人絞車安裝過(guò)程及安全規(guī)范。本安裝工藝主要研究了通過(guò)對(duì)鉆井平臺(tái)載人絞車進(jìn)行安裝的流程，同時(shí)給出載人絞車的安裝方案和總體布局。本安裝工藝在安裝載人絞車的同時(shí)，還進(jìn)行氣囊式蓄能器的安裝，并給出氣囊式蓄能器的液壓系統(tǒng)的連接方式。給出安裝過(guò)程中的安裝位置、固定方式及連接方式[1]。

1 載人絞車的基本結(jié)構(gòu)

1.1 載人絞車基本信息

本次安裝采用的是ZJQH-5X48 型氣動(dòng)載人絞車，其基本信息如表1 所示。

表1 載人絞車基本信息

1.2 載人絞車結(jié)構(gòu)形式

本次安裝的載人絞車，在結(jié)構(gòu)上主要由電動(dòng)機(jī)、行星差速器、兩變速離合閘、滾筒、末級(jí)傳動(dòng)裝置、深度指示器、底座、液壓油箱、工作制動(dòng)器及常閉式液壓安全閥等部件組成。

本次所安裝的載人絞車采用氣動(dòng)方式提供動(dòng)力，相對(duì)于電力能更適合海水作業(yè)，減少漏電、觸電、海水腐蝕的可能性。其氣動(dòng)系統(tǒng)包括主氣路和控制氣路兩部分，主氣路采用集成閥設(shè)計(jì)，并在其中采用自動(dòng)復(fù)位和零位安全鎖，此設(shè)計(jì)改善了原本復(fù)雜的氣路連接，減少了氣壓的路徑消耗，達(dá)到了節(jié)省空間和結(jié)構(gòu)需要的要求。而控制氣路主要是用來(lái)返回控制信號(hào)，同時(shí)利用機(jī)械閥和限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)限位的功能[2]。

蓄能器安裝在載人絞車的外部，和絞車之間由特定的液壓連接管路進(jìn)行連接。由于液壓系統(tǒng)是載人絞車正常工作時(shí)不可缺少的一部分，當(dāng)安裝好絞車的位置，就可以開(kāi)始液壓連接。在進(jìn)行絞車上液壓系統(tǒng)的連接時(shí)，必要情況下可以適當(dāng)標(biāo)記，安裝時(shí)要簡(jiǎn)易正確，但是要求整個(gè)安裝過(guò)程精確無(wú)誤，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的微小誤差都可能使載人絞車無(wú)法正常高效地運(yùn)行。液壓系統(tǒng)交付時(shí)必須潔凈，為了保證安裝之前液壓系統(tǒng)中不進(jìn)入多余雜質(zhì)，只有當(dāng)連接時(shí)液壓系統(tǒng)端口的塞子才能移除[3]。

2 安裝過(guò)程

2.1 安裝環(huán)境

本次載人絞車的安裝環(huán)境至少應(yīng)做到：海平面肉眼可見(jiàn)的平穩(wěn)，在風(fēng)浪、濃霧、暴雪、臺(tái)風(fēng)等惡劣氣候下，不得開(kāi)展作業(yè)；水上作業(yè)平臺(tái)整體穩(wěn)固，海上救生設(shè)備（如救生衣、救生圈、防護(hù)衣等）配備齊全，能夠?qū)ν话l(fā)事故進(jìn)行妥善處理；由于海上作業(yè)受到環(huán)境因素的影響更多，安全程度本身低于地面，特別是海水容易導(dǎo)致漏電、觸電等，帶來(lái)不可挽回的危害，若發(fā)現(xiàn)裸露電線、不符合要求的電線布設(shè)、打結(jié)線路等應(yīng)及時(shí)整改。

2.2 安裝準(zhǔn)備

載人絞車的安裝對(duì)于安裝設(shè)備和安裝工具的要求較高，需要提前準(zhǔn)備符合作業(yè)的工具，包括：

Crane 吊機(jī)（安全載荷）SWL 1T，

Sling 吊索（安全載荷）SWL0.5T，

Wrench 扳手。

2.3 安裝過(guò)程

目前，海上平臺(tái)作業(yè)用載人絞車的安裝過(guò)程如下：

1）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行清理，拆除室內(nèi)的腳手架、木板等，清理所堆放的跳板、水泥等雜物并清理場(chǎng)地。

2）按照安裝明細(xì)清點(diǎn)安裝所用的設(shè)備和工具，按照擬好的安裝清單校驗(yàn)其合格證，在確定符合安裝要求后按照一定的安裝順序（由里到外）運(yùn)送到安裝位置。

3）將全部設(shè)備按照如下順序進(jìn)行安裝：底座-軸承座、梁-主軸在裝置-電機(jī)、減速機(jī)-液壓裝置-各部分附屬部件-掛鋼絲及提升容器。每一安裝步驟完成后，都應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收無(wú)誤后方可進(jìn)行下一步安裝。

4）在上述安裝完成后，首先清除掉廢余的安裝設(shè)備以及各類輔助安裝工具，將場(chǎng)地清除后方可接通電源，檢查電路連接是否正確、供電系統(tǒng)和控制電路能否正常平穩(wěn)工作。

5）確保安裝無(wú)誤、供電完好后，對(duì)整個(gè)載人絞車系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行，試運(yùn)行應(yīng)該堅(jiān)持“先低速后高速、平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)間不低于8 h”的規(guī)則。經(jīng)過(guò)試運(yùn)行，確保載人絞車能夠平穩(wěn)運(yùn)行后，才能正常投入使用。

2.4 安裝工藝要求、精度要求

1）最小安裝螺栓等級(jí)為8.8M16，扭矩為211 Nm。

2）用正確的扭矩把緊緊固螺栓之前通過(guò)使用墊片來(lái)確保絞車的安裝面和結(jié)構(gòu)的平面度，平面度誤差應(yīng)不超過(guò)0.2/1000。

3）載人絞車提升中心線的位置允許偏差不超過(guò)5mm。4）載人絞車的主軸軸瓦的水平度允許偏差，在沿主軸方向不超過(guò)0.1/1000，垂直于主軸方向不超過(guò)0.15/1000。

5）載人絞車齒輪聯(lián)軸節(jié)同軸度徑向位移允許偏差不超過(guò)0.15 mm，端面間隙不小于5 mm；蛇形彈簧聯(lián)軸節(jié)兩軸的傾斜允許偏差不超過(guò)0.8/1000，端面間隙不超過(guò)2 mm。

6）載人絞車制動(dòng)器制動(dòng)盤的端面跳動(dòng)不能超過(guò)0.5 mm，同一閘的閘瓦與制動(dòng)盤的間隙不超過(guò)1 mm。

7）工作時(shí)軸承的溫升不超過(guò)35℃，最高溫度不高于75℃。

8）點(diǎn)擊軸傳感器磁座中心周圍與探頭工作面標(biāo)志槽相吻合，偏差不超過(guò)2 mm；探頭工作面與磁座磁表面平行且間距保持在3～5 mm。

9）液壓站工作時(shí)嚴(yán)禁漏油，當(dāng)處于全制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，能保證線路中幾乎無(wú)電流通過(guò)（即直流毫安表必須接近于0），制動(dòng)油缸的殘壓不能超過(guò)0.5 MPa。

10）每隔5 m 必須設(shè)置一個(gè)接地極，且接地系統(tǒng)的鋪設(shè)絕不能暴露在空氣中，更不能與海水接觸。

3 載人絞車安裝安全技術(shù)規(guī)范

在安裝、調(diào)試、試運(yùn)行階段的安全防范措施可大致總結(jié)為以下幾條：

1）全部安裝過(guò)程必須嚴(yán)格參照《中國(guó)造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》《電梯制造與安裝安全規(guī)范》和《起重機(jī)安全規(guī)程》等國(guó)家有關(guān)規(guī)范來(lái)進(jìn)行。

2）在安裝之前，需要仔細(xì)檢查所有的設(shè)備和零件是否完好無(wú)損，是否具有合格證并記錄在冊(cè)，無(wú)合格證的一律不準(zhǔn)安裝。

3）相關(guān)工作人員必須持證上崗，包括信號(hào)工、絞車司機(jī)、把鉤工等均要檢查其工作證件，記錄在冊(cè)后方可上崗。

4）每次起吊前，要對(duì)重物重量和起吊設(shè)備的倒鏈的承受能力進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)滿足起吊條件（即倒鏈的承受能力大于重物的重量）時(shí)方可起吊；且起吊前要仔細(xì)檢查周圍環(huán)境，保證各連接處牢固連接、螺絲完好。

5）起吊過(guò)程中，需要有專業(yè)人員進(jìn)行指揮，操作人員處在正確的工作位置上，其他人躲在安全區(qū)域內(nèi)。

6）當(dāng)所有設(shè)備安裝完成后，需要對(duì)絞車能否正常平穩(wěn)的工作進(jìn)行檢驗(yàn)，此時(shí)必須保證所有工作人員都在安全區(qū)域內(nèi)，防止出現(xiàn)意外事故。

7）試運(yùn)行之前，應(yīng)該仔細(xì)檢查供電系統(tǒng)能否正常工作，檢查聲音信號(hào)、光信號(hào)以及控制系統(tǒng)能否齊全靈敏的連接。

8）試運(yùn)行時(shí)，先低速運(yùn)行，逐漸調(diào)至高速，如在此過(guò)程中產(chǎn)生異常應(yīng)立即停車檢查處理。

9）在全部安裝過(guò)程中，嚴(yán)禁違規(guī)作業(yè)、違章指揮；嚴(yán)禁工作過(guò)程中超載提運(yùn)。

10）絞車的試運(yùn)行時(shí)間應(yīng)保證平穩(wěn)工作時(shí)間不低于8 h，來(lái)驗(yàn)證其長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性。

11）無(wú)論是在試運(yùn)行還是正常工作過(guò)程中，必須保證工作場(chǎng)所內(nèi)無(wú)其他車輛和阻礙物，以防止其對(duì)載人絞車的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以氣動(dòng)載人絞車在超深水半潛式鉆井平臺(tái)上的安裝為例，構(gòu)建出一套較為完備的載人絞車水上安裝體系。通過(guò)高精度的安裝工藝流程和安全可靠的事故預(yù)防措施，能夠使載人絞車高效運(yùn)轉(zhuǎn)、平穩(wěn)工作，使結(jié)構(gòu)更緊湊、節(jié)省空間、操作簡(jiǎn)潔、工作平穩(wěn)，提高了動(dòng)力利用率和設(shè)備可靠性。