海洋石油平臺自制吊裝框架施工探討

宋偉

中海油能源發展裝備技術有限公司 天津 300452

1 自制吊裝框架的幾種方式介紹

采用臨時吊裝框架進行重物吊裝時，目前渤海海域主流是2 種方式，第一種是使用電動絞車和滑輪組組合的方式進行吊裝，需使用臨時電源，且施工路徑上障礙物較少，但吊裝速度相對較快；第二種是使用鏈條式液壓舉升式吊裝，所占空間較少，但吊裝速度相對較慢。本文以曹妃甸6-4 油田（NB35-2CEP 平臺）安裝組網變壓器項目為例說明使用電動絞車加滑輪組的形式進行重物吊裝的施工方法。

2 使用自制吊裝框架案例介紹

2.1 背景介紹

需要將變壓器從拖輪船上吊裝到26 米甲板，吊車無法進行變壓器吊裝，變壓器重38 噸，擬使用電動絞車加滑輪組的方式進行吊裝作業。

2.2 強度計算

首先使用計算軟件進行有限元建模，對吊裝框架及其附近結構進行強度計算，滿足要求后施工。

2.3 吊裝框架的安裝

在EL．（+）26000 甲板和EL．（+）30000 甲板上搭設腳手架安裝吊裝框架。由于吊車不能覆蓋此范圍，腳手架搭設要采用承重腳手架，吊裝框架如圖1 模型所示，吊裝框架安裝完成后利用稱重水袋進行試重，并在平臺內側選擇合適的掛點連接手拉葫蘆向變壓器間拖拉變壓器[1]。

2.4 吊裝框架承重試驗

定滑輪、動滑輪、鋼絲繩、卷揚機在試驗前要檢查合格證書與實物是否一致，再進行組裝。安裝好卷揚機，將定滑輪吊掛到吊裝框架上，動滑輪和定滑輪之間穿繞?30mm 鋼絲繩，然后開動卷揚機慢慢收緊鋼絲繩，直到將動滑輪提起。將稱重水袋吊至拖輪上，檢查水袋傳感器，確認傳感器內部電池電量充足，測試傳感器示數靈敏度，連接水袋配套附件。拖輪開到吊裝框架下方，啟動卷揚機釋放動滑輪至拖輪上方，掛鉤將試重水袋提起。在提升到距離水面有充足的空間時停止，將進水管用事先連接好的牽引繩拉到平臺上，連接到消防管線上給水袋充水[2]。試重重量和時間要符合試重大綱。試驗15 分鐘后，將放水管放下收起。吊裝框架的吊點和框架焊道做磁粉檢測，檢測無裂紋合格后進行變壓器吊裝。

2.5 設備吊裝

吊裝用的卸扣、鋼絲繩、滑輪組等要取得第三方檢驗證書，本次吊裝擬采用1 臺10 噸卷揚機、1 臺50T 的動滑輪組、1 臺50T的定滑輪組、6 臺15 噸的手拉葫蘆。38 噸的變壓器通過4 輪滑輪組的轉換使卷揚機受力大概在5 噸多，計算公式為：F（卷揚機受力）=（G1 鋼絲繩重量+G2 動滑輪重量+G3 變壓器重量）/N（受力繩子根數）即F=（1．5T+2．02T+38T）/8=5．19T。10T 卷揚機通過50T 的4 輪滑輪組后吊裝38 噸變壓器負荷滿足要求。

2.6 吊裝步驟

全程使用卷揚機吊裝需要的吊裝框架和變壓器之間距離比較長使得吊裝框架高度太高，高于EL．（+）30000 甲板約8 米，吊裝風險加大，施工難度增加，現采用卷揚機將變壓器由拖輪上吊起，吊至變壓器的頂部快到EL．（+）26000 甲板時（也就是卷揚機吊到最高限度時）改由4 個15 噸手拉葫蘆進行吊運，吊運到EL．（+）30000 甲板上時用吊裝框架的另外兩個3#吊點處的15噸手拉葫蘆進行平移進入變壓器間。

在海況允許的情況下，運載變壓器的拖輪靠近平臺南側，定位于平臺吊裝框架下方，卷揚機放下鉤頭掛在變壓器的四肢鎖具上，變壓器外邊要做好包裝防護工作。

將卷揚機慢慢提升至一定高度時轉換成位置是1#、2#、5#、6#吊點處的4 個15 噸手拉葫蘆，見圖2。將卷揚機的鉤頭用吊裝框架上方預先裝好的3 噸手拉葫蘆拉起使其不影響變壓器繼續提升為止。拉動4 個手拉葫蘆繼續提升變壓器。

圖1

圖2

變壓器在水平方向向平臺內側變壓器間移動，同時拉動1#、2#、5#、6#吊點處手拉葫蘆向上提升變壓器，變壓器底座底面高度超過EL．（+）26000 甲板200mm 時停止提升，用3#、4#吊點位置的2 個15 噸手拉葫蘆掛上先前卷揚機使用的靠近平臺方的兩根吊索具。

用3#、4#吊點位置的2 個15 噸手拉葫蘆拉動收緊，在放松2#和5#吊點處手拉葫蘆變壓器不下落時將2#、5#吊點處手拉葫蘆放松摘鉤，此時卷揚機靠近平臺一側已經進入到EL．（+）26000 甲板上，將2#、5#吊點處的手拉葫蘆掛上先前卷揚機使用的另外兩根吊索具拉緊應力，在放松1#、6#吊點處手拉葫蘆變壓器不下落時將1#、6#吊點處手拉葫蘆放松摘鉤，此過程中變壓器慢慢向平臺內側繼續移動，變壓器在用2#、5#和3#、4#吊點處手拉葫蘆應力時在變壓器下方鋪設一塊厚度6mm×長度3700mm×寬2000mm的鋼板，鋼板與甲板支間撒上滑石粉，以減小鋼板與甲板之間摩擦力，鋼板上邊焊接吊耳且吊耳與變壓器前端兩側槽鋼用螺栓連接，鋼板兩側焊接角鋼控制變壓器左右扭動[3]。放松3#、4#吊點處手拉葫蘆摘掉吊鉤，讓變壓器進入平臺端落在鋼板上，將3#、4#吊點處手拉葫蘆掛在變壓器原來遠離平臺側的另外兩根吊索具上，慢慢放松2#、5#吊點處手拉葫蘆，交替操作變壓器慢慢的向里邊移動，直到3#、4#吊點處手拉葫蘆處于垂直狀態，松掉2#、5#手拉葫蘆。

在平臺內側設置的手拉葫蘆向里拉動變壓器，移動到變壓器重心進入平臺內側時在變壓器下方放置鋼板，鋼板與甲板之間鋪灑滑石粉，最后放松3#、4#吊點處手拉葫蘆，利用平臺內設置的手拉葫蘆拉動就位，去掉鋼板并焊接固定。

3 結語

海洋石油老平臺設施改造及平臺組網項目會越來越多，涉及到大型設備吊裝也同樣增加，使用臨時吊裝框架進行大型設備吊裝既滿足現場施工需求也不受浮吊資源限制，將會在以后的工程項目中被廣泛使用。