海洋平臺(tái)起重機(jī)吊臂更換技術(shù)要點(diǎn)

張海榮

（中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司， 廣東 湛江 524057）

1 海洋平臺(tái)起重機(jī)

1.1 海洋平臺(tái)起重機(jī)吊臂在使用中的問(wèn)題

海洋石油平臺(tái)起重機(jī)屬于塔式起重機(jī)，是平臺(tái)的特種設(shè)備，擔(dān)負(fù)著平臺(tái)人員轉(zhuǎn)運(yùn)、物料補(bǔ)給、救援、配合起下鉆等諸多任務(wù)。該類(lèi)型的起重機(jī)由于使用、疲勞等原因，可能造成吊臂因意外受損而不可修復(fù)。一旦吊臂意外受損，不僅導(dǎo)致平臺(tái)的生產(chǎn)生活無(wú)法正常進(jìn)行，而且還將造成重大事故。因此必須組織人力、物力對(duì)其進(jìn)行更換[1]。

在維護(hù)更換前，需對(duì)海上平臺(tái)起重機(jī)吊臂各部分進(jìn)行認(rèn)真熟悉。海洋石油平臺(tái)起重機(jī)的吊臂由吊臂頭部、中部和根部等3段組成，每一段都有桁架架構(gòu)組成，包括主弦管、腹管、鉸耳等部件焊接而成，如圖1所示[2]。

圖1 吊臂桁架結(jié)構(gòu)組成圖

2 國(guó)內(nèi)海洋平臺(tái)塔式起重機(jī)

目前南海海域基本采用中船華南船舶機(jī)械有限公司的海上平臺(tái)塔式起重機(jī)，現(xiàn)以該起重機(jī)為例加以說(shuō)明。

2.1 海上平臺(tái)塔式起重機(jī)

海洋起重機(jī)按照海上平臺(tái)起重機(jī)的（貨物、人員吊運(yùn)）功能要求、工作環(huán)境及安全要求進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。起重機(jī)具有完善性能的安全、可靠性更高。中船華南船舶有限公司近海基座吊機(jī)的設(shè)計(jì)與制造，在選材、配套條件選用、系統(tǒng)功能、性能要求等方面嚴(yán)格按照API-2C的規(guī)范要求，為海上苛刻的工作環(huán)境提供更為安全可靠的吊機(jī)[3]。

2.2 吊臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

吊臂采用桁架式，擋風(fēng)面積小，承風(fēng)能力強(qiáng)，適用于海上工作環(huán)境；吊臂分為多節(jié)，方便平臺(tái)安裝時(shí)起吊。節(jié)與節(jié)之間通過(guò)銷(xiāo)軸連接，吊臂頭部安裝有主副鉤鋼絲繩滑輪；吊臂的弦桿及斜拉筋均采用高強(qiáng)度鋼管設(shè)計(jì)、制作，管厚≥6mm；吊臂重量輕，整體外形美觀；吊臂根部樞軸和頂滑輪軸均采用高強(qiáng)度鋼材；用襯套軸承來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)和通過(guò)軸端油嘴對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑；吊臂停放支架可設(shè)在距離起重機(jī)中心線(xiàn)21m處或現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)定合適的地方，吊臂停放角度≥-10°。

3 海上平臺(tái)起重機(jī)吊臂更換技術(shù)要點(diǎn)

3.1 準(zhǔn)備工作

海上平臺(tái)起重機(jī)吊臂更換，是一項(xiàng)技術(shù)要求高、工具物料準(zhǔn)備充分、規(guī)定程序必須完善的一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、大型作業(yè)。

3.1.1 物料準(zhǔn)備

準(zhǔn)備好需要更換的新吊臂，并對(duì)新吊臂進(jìn)行直線(xiàn)度、表面腐蝕情況以及附屬件等進(jìn)行檢查，以及吊臂合格證件的收集，確保新吊臂是檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品。

3.1.2 工具準(zhǔn)備

5t導(dǎo)鏈6條，8t吊帶6條，吊臂支撐專(zhuān)用工具2套（技術(shù)要求：制作兩個(gè)高6.5m寬1.7m、一個(gè)高1.5m寬1.3m和一個(gè)高1.3m寬1.5m的支架，每個(gè)支架上面用螺栓固定一條枕木，用來(lái)墊住新吊臂和舊吊臂），梅花開(kāi)口扳手一套，5磅手錘2把等。

3.1.3 程序準(zhǔn)備

申請(qǐng)吊裝作業(yè)和吊臂維修更換工單，召開(kāi)風(fēng)險(xiǎn)分析會(huì)，開(kāi)好作業(yè)許可，進(jìn)行斷電隔離等。3.1.4 人員準(zhǔn)備高級(jí)鉗工2名，中級(jí)鉗工2名，高級(jí)電工2名，司索工1名，吊車(chē)司機(jī)1名等操作工人，其特種作業(yè)證件必須齊全。

3.2 工作內(nèi)容

3.2.1 新吊臂吊裝就位

3.2.1.1 吊裝前準(zhǔn)備工作

將鉆修機(jī)井架移到平臺(tái)上甲板右舷盡頭，清理上甲板吊裝區(qū)。將飛機(jī)甲板防滑網(wǎng)拆除；利用舊吊臂，由合格吊車(chē)司機(jī)和司索工將新吊臂分段吊裝到飛機(jī)甲板，并分別將吊臂支撐架吊到飛機(jī)甲板和上甲板合適位置，一切吊裝準(zhǔn)備務(wù)必就位；將高1.5m和高1.3m的支架在飛機(jī)甲板固定好位置，將兩個(gè)6.5m高的支架擺到上甲板靠近吊機(jī)基座附近合適位置放好。把新吊臂前段在飛機(jī)甲板兩個(gè)支架上固定好，用5t導(dǎo)鏈把支架和新吊臂拉緊固定，在靠近吊臂頭部的支架下面墊幾根鋼管，以便于拖拉。

3.2.1.2 新吊臂組裝

將新吊臂后段吊到飛機(jī)甲板與前段組裝，盡量保持組裝好的新吊臂根部指向吊機(jī)基座中心，如圖2所示。

3.2.2 舊吊臂附屬件拆除

將吊機(jī)轉(zhuǎn)向飛機(jī)甲板，拆除舊吊臂維修平臺(tái)和欄桿。吊機(jī)進(jìn)行斷電隔離后，拆除照明燈及障礙燈，拆除電纜頭將電纜綁在電纜槽里擺好。由于新吊臂缺少側(cè)重儀滑輪和出繩口滑輪，因此為了避免后期拆卸時(shí)出現(xiàn)高難度舷外做業(yè)和高空作業(yè)，因此需要將上述兩個(gè)滑輪在此步拆下待用。

圖2 組裝新吊臂

拆除大小鉤鋼絲繩。在飛機(jī)甲板上拆除大小鉤鋼絲繩，不拆保持爬桿鋼絲繩。

舊吊臂固定，拆除扒桿鋼絲繩。

吊機(jī)臨時(shí)解除斷電隔離，吊臂轉(zhuǎn)向鉆修機(jī)，將吊臂前段放在井架的上滑道上，后段放在上甲板吊裝區(qū)6.5m高的支架上。放下吊臂前要清理井架上滑道欄桿等其他障礙物。用5t導(dǎo)鏈將吊臂和支架拉緊固定。拆除吊臂拔桿鋼絲繩。

3.2.3 新吊臂安裝

在吊機(jī)人字架上掛兩個(gè)5t導(dǎo)鏈，用這兩個(gè)導(dǎo)鏈分別掛住吊臂根部靠近銷(xiāo)孔的位置，調(diào)節(jié)導(dǎo)鏈的松緊度，拆除吊臂兩個(gè)主銷(xiāo)并做好標(biāo)記。在井架滑道上掛兩個(gè)5t導(dǎo)鏈拉住吊臂前段，利用四個(gè)5t導(dǎo)鏈互相配合，將舊吊臂拖拉離開(kāi)吊機(jī)基座至合適位置（保證不擋住吊機(jī)基座轉(zhuǎn)動(dòng)）。放下舊吊臂，松開(kāi)5t導(dǎo)鏈，用5t導(dǎo)鏈拉緊舊吊臂和支架固定，如圖3所示。

圖3 兩個(gè)5t導(dǎo)鏈懸掛位置

吊機(jī)基座轉(zhuǎn)向飛機(jī)甲板新吊臂根部位置，用掛在人字架上的兩個(gè)5t導(dǎo)鏈掛住新吊臂根部，新吊臂前段再掛幾個(gè)5t導(dǎo)鏈以便于調(diào)節(jié)。利用兩個(gè)5t導(dǎo)鏈和新吊臂前段的5t導(dǎo)鏈互相配合，將新吊臂慢慢拖拉至吊機(jī)基座，穿銷(xiāo)，扭緊鎖緊螺母，如圖4所示。

圖4 拖拉新吊臂至吊機(jī)基座

解開(kāi)掛在新吊臂上的所有導(dǎo)鏈，安裝新吊臂鋼絲繩，安裝新大小鉤及拔桿鋼絲繩，回接電纜。調(diào)整并回接新吊臂上下限位開(kāi)關(guān)，回接電子角度儀、機(jī)械角度儀。

安裝新吊臂的欄桿、照明燈、障礙燈等電氣附件,敷設(shè)新吊臂的電纜。

吊機(jī)恢復(fù)通電，試機(jī)，使吊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

解開(kāi)固定舊吊臂的導(dǎo)鏈，將舊吊臂吊到拖輪上返回陸上基地。

清理、清潔以及恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。

3.2.4 吊臂更換后試重

吊臂安裝完成，應(yīng)按照中華人民共和國(guó)船舶檢驗(yàn)局1999年《起重設(shè)備法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》和GB/T 3811-2008《起重機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，對(duì)更換的吊臂進(jìn)行額定試驗(yàn)（過(guò)載系數(shù)為1.0），靜載荷試驗(yàn)（過(guò)載系數(shù)為1.25）和動(dòng)載荷（過(guò)載系數(shù)為1.1），經(jīng)目測(cè)檢測(cè)和探傷，均安全通過(guò)，達(dá)到規(guī)范要求，吊臂更換完成，可以安全使用。

4 結(jié)論

本文總結(jié)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，對(duì)于海上平臺(tái)起重機(jī)吊臂的更換作業(yè)具有一定指導(dǎo)意義。同時(shí)，因作業(yè)環(huán)境和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越高，對(duì)后續(xù)海洋石油平臺(tái)起重機(jī)吊臂的更換方案優(yōu)化也具有一定參考價(jià)值。

◆參考文獻(xiàn)

[1] 張海榮. 海洋平臺(tái)起重機(jī)吊臂受損修復(fù)技術(shù)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2015，(8)：115-117.

[2] 張漢華. 履帶起重機(jī)桁架臂節(jié)修復(fù)工藝[J].工程機(jī)械與維修，2013，(9)：170-172.

[3] 中船華南船舶機(jī)械有限公司. 完工資料[Z].2012.