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(jìn)行了研究，主要是由于現(xiàn)階段海上平臺部分鉆機大大超過其設(shè)計使用壽命，設(shè)備工作能力下降，部分設(shè)備生產(chǎn)年代較久，原生產(chǎn)廠家已經(jīng)停產(chǎn)，導(dǎo)致部分備件采購周期較長或已經(jīng)無法采購。因此，下面針對海上平臺塔式井架需要進(jìn)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(guān)海上平臺塔式井架拆除的提供方案的參考。

關(guān)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(gòu)件無法用平臺吊車吊裝，需要借助輔助吊裝（扒桿）設(shè)備實現(xiàn)；井架高50.9m，屬高空作業(yè)，作業(yè)人員安全懸掛點少，作業(yè)空間受限，易掉落工具及物件；相關(guān)設(shè)備及輔助吊裝扒桿要求操作人員專業(yè)性強；構(gòu)件拆卸后，吊點及吊裝操控性相對不方便；受自然環(huán)境影響較大：風(fēng)速影響，雨季影響以及臺風(fēng)影響；風(fēng)險等級最高定級15級。

1.2 作業(yè)方法

1.2.1 施工前準(zhǔn)備

技術(shù)準(zhǔn)備：井架拆除施工前，必須對全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。施工人員熟悉井架拆卸施工圖紙，并對所負(fù)責(zé)井架拆除崗位職責(zé)，井架各部分結(jié)構(gòu)，鉆臺面狀況，工作區(qū)域狀況，以及具體操作規(guī)程熟悉和了解，做到心中有數(shù)。機具準(zhǔn)備：工作開始前，施工工具必須進(jìn)行外觀檢查，并進(jìn)行標(biāo)識，特種設(shè)備及扒桿必須進(jìn)行第三方認(rèn)證，并進(jìn)行現(xiàn)場極限測試；不合格者嚴(yán)禁使用。人員準(zhǔn)備：高空作業(yè)人員需持證上崗，并必須有兩年以上相關(guān)工作經(jīng)驗，同時高空作業(yè)人員需進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)模擬，并進(jìn)行安全逃生演習(xí)以及自救逃生演習(xí)；

1.2.2 現(xiàn)場布置

根據(jù)平臺結(jié)構(gòu)及鉆臺面，共搭設(shè)三層防護(hù)腳手架以及防火措施：在鉆井絞車及司鉆臺搭設(shè)腳手架并鋪設(shè)木板進(jìn)行保護(hù)相關(guān)設(shè)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(shè)木板，防止螺栓及構(gòu)件掉落傷人，并起到緩沖作用；在井架下方外圍搭設(shè)防護(hù)腳手架；鉆臺用隔離帶隔離，防止無關(guān)人員進(jìn)入.必要時擴大隔離區(qū)域至鉆臺周邊20m左右；現(xiàn)場布置及材料堆放整齊，現(xiàn)場設(shè)置施工標(biāo)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(yè)下方嚴(yán)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(shè)承重1T腳手架以及工作腳手架。其次，進(jìn)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(cè)位置開一個孔方便吊裝人字架構(gòu)件。再次，在承重腳手架懸掛1噸倒鏈，進(jìn)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(hù)） ，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(xié)助導(dǎo)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(fù)荷大，截面尺寸小，重量輕，運輸方便等原因得以廣泛應(yīng)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(yè)，使用結(jié)構(gòu)式扒桿，配以起重機構(gòu)及承載機構(gòu)，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(dǎo)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(dǎo)鏈掛在人字架的兩側(cè)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(gòu)件是否還有粘連，通過導(dǎo)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(cè)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(gòu)件上氣割小孔，使用卸扣進(jìn)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(jié)構(gòu)梁或拆卸井架各段橫梁及衍生支架的結(jié)構(gòu)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(gòu)件；先拆桁架結(jié)構(gòu)，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(guān)準(zhǔn)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(jié)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(yīng)位置并固定。

1.2.5 構(gòu)件的綁扎

吊點繩系以鋼絲繩組成的V形繩套。構(gòu)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(gòu)件上的綁扎位置，必須位于構(gòu)件的重心以上；綁扎后的吊點繩中點或其合力線，應(yīng)位于構(gòu)件的中心線上，以保持起吊過程中構(gòu)件平穩(wěn)。吊點鋼繩的兩端應(yīng)綁扎在被吊構(gòu)件的兩根主材的對稱節(jié)點處，以防滑動。該節(jié)點距塔片上端的距離應(yīng)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(yīng)綁扎在構(gòu)件最下端的主材節(jié)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(jù)就近原則，利用左舷吊機先將分段掛好鉤，氣割井架構(gòu)建或拆除聯(lián)接螺栓，確定完全脫離后由吊車緩慢吊離；此時吊機作業(yè)半徑為不大于13.5米（ 13.5米時最大動載為23.35噸），作業(yè)負(fù)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(cè)吊住10段兩側(cè)。沿對角線氣割井架構(gòu)件，并吊至鉆臺面。根據(jù)就近原則，利用左舷吊機先將分段掛好鉤，氣割井架構(gòu)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(yōu)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(yōu)勢主要有以下幾個方面：一是工期進(jìn)度相對較短；二是經(jīng)濟費用最少，僅為浮吊拆除費用的動員費。三是技術(shù)質(zhì)量有保證，技術(shù)質(zhì)量具有相關(guān)安全作業(yè)經(jīng)驗；四是安全方面：屬大型吊裝以及高空作業(yè)，風(fēng)險等級最高R=15級，相對控制手段成熟。五是資源情況：協(xié)調(diào)資源容易。六是環(huán)境影響：受季風(fēng)影響相對較小，作業(yè)條件風(fēng)力不大于6級。當(dāng)有臺風(fēng)時只需下降扒桿并固定，復(fù)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(jīng)濟技術(shù)成熟；風(fēng)險相對較小；風(fēng)險控制手段成熟；受季風(fēng)較前兩種相對小，資源可獲得性強。

2 結(jié)束語

本文針對于海上平臺塔式井架拆除新方案進(jìn)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(jīng)驗，根據(jù)海上鉆井平臺的實際工期、資金、技術(shù)以及資源可獲得性等情況，進(jìn)而采取有效的拆除方法。同時該技術(shù)還可以運用至海上大型構(gòu)件在無法使用平臺吊機拆除時，可以使用自行設(shè)計扒桿工裝的方案進(jìn)行拆除；在此祝我國海上鉆井工作的順利開展和長遠(yuǎn)進(jìn)步。