自升式平臺(tái)升降裝置的包裝及倉(cāng)儲(chǔ)分析與應(yīng)用

陶倬君，吳彰松

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

自升式平臺(tái)升降裝置的包裝及倉(cāng)儲(chǔ)分析與應(yīng)用

陶倬君，吳彰松

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

以JU2000E自升式平臺(tái)升降裝置作為研究對(duì)象，提出了新型的包裝運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)方案；對(duì)自升式平臺(tái)升降裝置特殊的外形結(jié)構(gòu)、使用環(huán)境和運(yùn)輸過程中的保護(hù)進(jìn)行了分析、對(duì)比，并提出了確保裝置在包裝和運(yùn)輸過程中的多項(xiàng)保護(hù)措施。同時(shí)對(duì)于需要倉(cāng)儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)備用的升降裝置，做了基本的防銹與倉(cāng)儲(chǔ)的要求分析。

自升式平臺(tái)；升降裝置；包裝工藝；船運(yùn)；減速箱倉(cāng)儲(chǔ)

在所有近海作業(yè)的各種自升式工程船、自升式風(fēng)電安裝平臺(tái)、鉆井平臺(tái)、采油平臺(tái)及試油作業(yè)平臺(tái)上都有升降系統(tǒng)。升降系統(tǒng)安裝在樁腿和平臺(tái)主體的圍阱交接處，驅(qū)動(dòng)升降系統(tǒng)使樁腿和船體作相對(duì)的上下運(yùn)動(dòng)。其主要功能是：自升式平臺(tái)作業(yè)時(shí)，通過升降裝置把平臺(tái)抬離水面，為海上作業(yè)做準(zhǔn)備；作業(yè)結(jié)束后，再將平臺(tái)降回水面并收回樁腿，使平臺(tái)恢復(fù)成浮態(tài)。在大海中靠幾條樁腿和升降裝置頂起幾千乃至上萬噸的船體并牢牢地站立于海洋中并不是件容易的事。國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)表明，從海洋石油工程開始以來海上石油鉆井平臺(tái)的升降裝置的設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。因此，如何確保升降裝置在海運(yùn)、陸運(yùn)過程中的安全和在倉(cāng)儲(chǔ)中的妥善維護(hù)等，在整個(gè)環(huán)節(jié)中同樣不可忽視。

1 升降裝置的構(gòu)成

升降系統(tǒng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式不同，通常分為齒輪齒條式和液壓油缸式。液壓油缸式主要是對(duì)油缸的運(yùn)輸和保護(hù)，而本文主要針對(duì)減速箱類型的齒輪齒條式升降裝置展開研究。齒輪齒條式升降裝置如圖1所示，主要包含減速箱、爬齒、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及制動(dòng)器。以當(dāng)前主流的400英尺—JU2000E型號(hào)平臺(tái)所使用的升降裝置為例，單套裝置重約13噸，外形尺寸為2700mm×1300mm×2100mm。

圖1 升降裝置的構(gòu)成

2 包裝和運(yùn)輸工藝研究

目前采取的交貨方式主要有陸地卡車運(yùn)輸、集裝箱海運(yùn)。在運(yùn)輸過程中不可避免的有顛簸、風(fēng)力和海浪對(duì)貨物的影響。因此，在運(yùn)送之前，需要采取可靠有效的包裝，避免升降裝置在運(yùn)輸途中受到損壞。

升降裝置除了重量較大外，它的外形也比較特殊，電機(jī)、平行軸減速箱、行星減速箱和小齒輪均在一個(gè)軸平面上。但在水平放置時(shí)，針對(duì)其特殊的外形，在適當(dāng)?shù)奈恢脡|上枕木墊塊，使其保持水平。在軸向固定時(shí)，同樣需要進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)。

曾有國(guó)外某公司，在包裝升降裝置時(shí)，直接采用綁扎帶捆扎，放置于集裝箱內(nèi)。在長(zhǎng)時(shí)間的海運(yùn)過程中，升降裝置在集裝箱內(nèi)隨海浪和船舶的橫搖、縱傾而移動(dòng)，因此當(dāng)這批裝置到達(dá)目的地時(shí)，54套升降裝置中有20多臺(tái)不同程度的損壞，損失巨大。

圖2所示是1985年從美國(guó)費(fèi)城運(yùn)往新加坡船廠的升降裝置。該包裝采用枕木墊在行星減速箱近小齒輪處的下部，使整套裝置保持水平，并用捆扎鋼絲繩在裝置的多處進(jìn)行綁定，將升降裝置與集裝箱的地板牢牢固定，確保在運(yùn)輸過程中的升降裝置能緊貼集裝箱地板，使之安全到達(dá)目的地。這樣的包裝比較簡(jiǎn)易，成本低，但機(jī)器大部分都裸露在空氣中，在海上運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，濕度鹽度較高，需要做好防銹防腐蝕的措施。

圖2 費(fèi)城運(yùn)往新加坡的升降裝置（1985年）

圖3 包裝方案圖

而最新的包裝方案采用兩塊半圓弧的支撐枕木，并用木塊及螺釘固定住枕木的位置。如圖3所示，在升降裝置放置到枕木上后，下半圓弧支撐枕木正好承托在升降裝置的行星減速箱的兩端，然后放置上半圓弧支撐枕木，并用長(zhǎng)螺柱將上下半圓弧枕木連接固定夾緊，確保不會(huì)在運(yùn)輸過程中滑動(dòng)。在電機(jī)和平行軸減速箱的下方，根據(jù)他們的懸空高度，增加墊塊承托。

考慮到海上運(yùn)輸環(huán)境是高濕度高鹽霧，對(duì)升降裝置會(huì)有銹蝕的效果，采用透明薄膜和鋁箔編織袋進(jìn)行雙層保護(hù)。在包裝前，先用透明薄膜包裹升降裝置，在包裝托盤上鋪一層鋁箔編織布，等到升降裝置被固定好，再用一層鋁箔編織布覆蓋住，將上下兩層鋁箔編織布熱封住，然后抽去空氣。再在外面包上一層透明薄膜。

包裝完成之后，需要使用平板卡車將升降裝置運(yùn)送到碼頭。平板卡車由于承載能力限制，每臺(tái)車每次只能運(yùn)輸兩個(gè)升降裝置。為避免在運(yùn)輸過程中損壞包裝和托盤，采用帆布覆蓋裝置，并用打包帶將托盤底部與卡車平板綁定，再用打包帶做十字交叉捆綁整個(gè)裝置。

到碼頭后，需要將托盤裝入20英尺集裝箱內(nèi)。托盤的尺寸為2300×2800mm，20英尺集裝箱的箱內(nèi)尺寸是2340×5920mm，托盤置于箱內(nèi)，前后有空間空出，若不將托盤在箱內(nèi)固定住，那么在海上運(yùn)輸時(shí)，船舶遇到海浪產(chǎn)生的橫搖縱傾會(huì)導(dǎo)致托盤前后滑動(dòng)，可能造成升降裝置的損壞。

解決如何將托盤固定在集裝箱內(nèi)，首先考慮到的是用木條填放在托盤的四周，用以固定托盤，然后用直徑14mm的鋼絲繩分別將托盤的四個(gè)角固定在集裝箱內(nèi)部卸扣上，最后將鋼絲繩在升降裝置包裝上做十字交叉，用以固定托盤上的升降裝置。

3 倉(cāng)儲(chǔ)方案

升降裝置被運(yùn)送至船廠后，通常會(huì)在倉(cāng)庫(kù)中存放一段時(shí)間。而船廠通常位于海邊，潮濕及鹽霧通常很快就能造成升降裝置減速箱內(nèi)部構(gòu)件的銹蝕。因此，對(duì)于長(zhǎng)期存放不用的裝置及備件需要放置在干燥的廠房?jī)?nèi)，建議采取措施進(jìn)行防銹處理。

（1）防銹措施一：在減速箱體內(nèi)加滿潤(rùn)滑油，并對(duì)加油口進(jìn)行密封處理。

（2）防銹措施二：在減速箱體內(nèi)添加齒輪箱箱體體積50%的VPCI-329氣相防銹油，并對(duì)加油口進(jìn)行密封處理。同時(shí)需要松開制動(dòng)器，轉(zhuǎn)動(dòng)高速軸，使爬齒轉(zhuǎn)動(dòng)半圈。上述兩種防銹措施的防銹期均為5年，到期后則需重新按防銹方法進(jìn)行處理。

（3）注意事項(xiàng)：常規(guī)減速箱內(nèi)在出廠時(shí)會(huì)有氣相防銹潤(rùn)滑油，有效期為6個(gè)月。因此在此期間可不做防銹處理。對(duì)于措施一中的潤(rùn)滑油要求屬中性，不與軸密封件、非鐵金屬、密封化合物和密封保護(hù)涂層（合成樹脂基）在日常使用中發(fā)生反應(yīng)。該潤(rùn)滑油需要具備以下特性：ISO等級(jí)為320；AGMA潤(rùn)滑編號(hào)為6EP；David Brown等級(jí)為12；凝點(diǎn)為-24℃；Timken負(fù)荷為34kg；黏度為306mm3/s at 40℃, 23．7mm3/s at 100℃；黏度指數(shù)為97。

當(dāng)升降裝置進(jìn)行安裝使用時(shí)，若使用防銹措施一方法保存的，在潤(rùn)滑油品相同品牌相同牌號(hào)且保質(zhì)期足夠的情況下，只需放掉多余的油即可；若潤(rùn)滑油品牌及牌號(hào)均不同，則需要放光箱內(nèi)潤(rùn)滑油，并用新油沖洗一次，再加入新油至規(guī)定高度；若使用防銹措施二方法保存的，則直接放光箱內(nèi)潤(rùn)滑油并用新油沖洗，再加入新油至規(guī)定高度。

4 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)自升式平臺(tái)升降裝置的包裝運(yùn)輸工藝方案、以及倉(cāng)儲(chǔ)防腐方案的研究可以看到，該包裝工藝和運(yùn)輸方案對(duì)升降裝置的發(fā)運(yùn)起到了關(guān)鍵的保護(hù)作用，極大的減少了在路運(yùn)、海運(yùn)過程中的意外損壞和腐蝕受損。對(duì)長(zhǎng)期存放備用的升降裝置的減速箱內(nèi)部防銹制訂了詳實(shí)的操作步驟以及后續(xù)投入使用時(shí)所需操作流程。

[1]F&G． JU2000E Maintenance Manual [S],2014．

[2]ABS． Rules for building and classing mobile offshore drilling units [S],2014．

[3]上海振華重工． 平行軸減速器說明書 [S], 2009．

TE951

A

1671-0711（2017）08（下）-0167-02