CN105152040B - 自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，属于设备吊装工艺技术领域，采用相应能级的履带式起重机进行桩腿合拢，自升式平台根据高度差异及履带式起重机性能参数，可选择在陆上合拢桩腿或者下海后合拢桩腿，该工艺变革传统施工工艺，降低施工成本，保证施工安全，缩短施工周期，采用履带吊合拢桩腿，降低施工成本，实现了桩腿吊装及自升式平台方位调整一体化统筹管理，加快施工进度。

Description

自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺

技术领域

本发明涉及一种自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，属于设备吊装工艺技术领域。

背景技术

目前我国海洋石油勘探开发装备已进入了一个快速发展的时期，海洋石油装备国产化进程也在加快，历经半个多世纪的发展，自升式移动平台已占海上主要4种平台总数量的60％。自升式移动平台在海洋能源勘探、开发过程中占有重要地位，自1970年至今，国内建造完成多艘自升式移动平台，建造技术已经日趋成熟；有国内外多个平台、船体的建造经验，在自升式移动平台建造领域，中国的总体技术水平已经达到世界先进水平，为了更好的开采海洋油气资源，海洋石油开发装备的数量将会不断增加。但是目前自升式海洋石油平台建造过程中存在以下问题：

1)目前桩腿直立拼接主要靠采用3000t以上浮吊进行吊装作业，施工成本巨大，施工周期较长，由于桩腿高度较大，国内3000t以上大型浮吊由于臂长限制，仅有2艘可满足海洋石油平台桩腿吊装任务，同时浮吊还兼顾海洋救援、南海固定式平台等施工任务，无法满足国内日益增长的自升式海洋石油平台桩腿吊装工期要求。

2)桩腿传统接桩方式为海上浮吊接桩，由于自升式海洋石油平台接桩方式要求为相对漂浮接桩，海上浮吊接桩，桩腿吊装至高空后，由于海上风浪作用，致使设备晃动剧烈，给桩腿空中对接造成巨大困难，桩腿对接精度、焊接质量等难以保证，并且存在较大的施工风险。

3)海上浮吊吊装，辅助船舶、机械众多，并且长途调运成本巨大，加上一直垄断自升式海洋石油平台桩腿吊装市场，造成自升式海洋石油平台建造成本增加，一定程度上影响平台数量的增加。

4)国际上通用海上接桩方式，传统桩腿吊装思维习惯未得到突破，未曾考虑陆上接桩方式的可行性。

5)桩腿总高度达到167m以上，国内现有履带吊设备在桩腿吊装性能方面，存在一定不足(分段不合适情况下)，一定程度上限制了履带吊陆上接桩方式的创举。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种解决了上述缺陷的自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，采用履带吊吊装350-400英尺自升式海洋平台桩腿。

本发明所述的自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，采用相应能级的履带吊进行桩腿合拢，自升式海洋石油平台根据高度差异及履带吊性能参数，可选择在陆上合拢桩腿或者下海后合拢桩腿。

合拢桩腿的具体步骤如下：

第一步、自升式海洋石油平台下水就位：首先自升式海洋石油平台先插桩，采用升降装置及注水加压方式，将自升式海洋石油平台三条桩腿桩靴调整至距离海底1.5m，并采用缆绳系固自升式海洋石油平台及采用浮球、驳船调整自升式海洋石油平台距码头安全距离12m，然后确定桩腿卸车位置及履带吊起吊、就位位置。

第二步、焊接吊点、选择吊装索具：吊装吊点采用现场自制吊点，焊接在设备桩腿内侧，各桩腿吊点位置为距离桩腿顶部2m-10m位置，吊点位置吊装前进行复测，各分段桩腿吊装均采用环形吊带和卡环。

第三步、桩腿吊装顺序确定：根据桩腿分段数量及自升式海洋石油平台靠岸位置，确定桩腿分段顺序、吊装顺序为，右舷桩腿第一段——右舷桩腿第二段——甲板侧桩腿第一段——甲板侧桩腿第二段——方位调整——左舷桩腿第一段——左舷桩腿第二段——左舷桩腿第三段——甲板侧桩腿第三段——方位调整——右舷桩腿第三段，以便减少自升式海洋石油平台角度变换次数。

第四步、桩腿分段场地内运输：桩腿利用龙门吊直立后，采用液压平板车及运输工装运输至自升式海洋石油平台(下海定位后)指定区域等待吊装。

第五步、吊装场地清理、铺设路基箱：根据自升式海洋石油平台下水定位位置，确定桩腿摆放位置，铺设路基箱和吊装区域，铺设路基箱时，采用水准仪铺沙找平，偏差不超过3‰，减少履带吊倾斜危险。

第六步、履带吊组装及载荷试验：履带吊组装完毕后，采用与桩腿等重超起配重进行试吊载荷实验，检测起升过程中的制动可靠性和吊装稳定性，载荷模拟吊装时，记录吊装起升时关键数据，以备正式吊装时参考。

第七步、吊装准备工作：载荷试验完毕后，根据预先确定站位吊装点铺设路基箱，履带吊进行吊装站位，站位完毕，调整吊装工作幅度至40m，安装超起配重，拴挂吊装索具等准备工作。

第八步、试吊：2000t履带吊以46m吊装工作幅度起吊，当设备桩腿距离地面0.3m时，进行桩腿试吊检测，确认钢丝绳受力及履带吊稳定性。

第九步、正式吊装：

①、试吊完毕无任何问题后，2000t履带吊匀速将桩腿提升，至桩腿到达自升式海洋石油平台边缘位置；

②、然后将桩腿进一步提升，以绕过自升式海洋石油平台结构物，然后2000t履带吊继续向自升式海洋石油平台方向回转，直至桩腿平稳到达已就位桩腿边缘位置，同时留出桩腿回转空间，避免桩腿与已就位桩腿发生碰撞；

③、随后将桩腿提升至就位高度，监护提升高度及预留安全距离，到达就位位置后，2000t履带吊向桩腿中心位置回转，直至桩腿分段到达就位中心位置，进行微调，完成桩腿组对焊接。

第十步、自升式海洋石油平台方位变换：采用下潜驳船、拖轮完成自升式海洋石油平台整体方位调整，由拖轮将自升式海洋石油平台移泊至合拢码头靠泊，连接自升式海洋石油平台与码头浮箱之间的缆绳，碰球安装到位，作业人员定位缆绳完毕后，自升式海洋石油平台角度调整作业结束。

第十一步、剩余桩腿吊装：按照上述步骤完成剩余桩腿的吊装。

优选的，第二步的吊装吊点采用现场自制吊点。

优选的，第二步中的各分段桩腿吊装均采用2对12m长、额定载荷120吨的环形吊带，3个150t卡环。

优选的，第三步中的方位调整采用浮托变换方位两次，2000t履带吊变更工况一次，即可完成自升式海洋石油平台9段桩腿的吊装，最大限度的加快了吊装进度，缩短工期，降低施工成本，保证了吊装安全。

优选的，第十步中的自升式海洋石油平台整体方位调整为左舷靠岸调整为右舷靠岸。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺变革传统施工工艺，用履带吊代替3000t以上浮吊在陆上进行自升式海洋石油平台桩腿分段吊装合拢，独特的施工工艺，降低施工成本，保证施工安全，缩短施工周期；采用履带吊合拢桩腿，使得施工成本降低50％以上；该工艺实现了桩腿吊装及自升式海洋石油平台方位调整一体化统筹管理，加快施工进度。

附图说明

图1是本发明的吊装桩腿示意图；

图2是本发明的平面吊装示意图；

图3是本发明的自升式海洋石油平台转向示意图。

图中：1、主吊点；2、吊装索具；3、桩腿；4、履带吊；5、自升式海洋石油平台；6、超起配重；7、600t龙门吊；8、拖轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1-图3所示，第一步、自升式海洋石油平台5下水就位：首先自升式海洋石油平台5先插桩，采用升降装置及注水加压方式，将自升式海洋石油平台三条桩腿3桩靴调整至距离海底1.5m，并采用缆绳系固自升式海洋石油平台及采用浮球、驳船调整自升式海洋石油平台距码头安全距离12m，然后吊装公司及生产控制部确定桩腿卸车位置及履带吊起吊、就位位置。

第二步、焊接主吊点1、选择吊装索具2：吊装吊点采用现场自制吊点，焊接在设备桩腿内侧，各桩腿主吊点1位置为距离桩腿顶部2m-10m位置，吊点位置吊装前进行复测，各分段桩腿吊装均采用2对12m长额定载荷120吨的吊装索具2，采用150t卡环3个。

第三步、桩腿吊装顺序确定：根据桩腿分段3数量及自升式海洋石油平台5靠岸位置，确定桩腿分段顺序，根据现场吊装交流会要求，吊装顺序为，右舷桩腿第一段——右舷桩腿第二段——甲板侧桩腿第一段——甲板侧桩腿第二段——方位调整——左舷桩腿第一段——左舷桩腿第二段——左舷桩腿第三段——甲板侧桩腿第三段——方位调整——右舷桩腿第三段，以便减少H1285自升式海洋石油平台角度变换次数，决定按照上述顺序吊装合拢，自升式海洋石油平台5只需要采用浮托变换方位两次，履带吊4变更工况一次，即可完成自升式海洋石油平台9段桩腿的吊装，最大限度的加快了吊装进度，缩短工期，降低施工成本，保证了吊装安全。

第四步、桩腿3分段场地内运输：为保证吊装安全，桩腿利用600T龙门吊7直立后，采用液压平板车及专用运输工装运输至自升式海洋石油平台(下海定位后)特定区域等待吊装。

第五步、吊装场地清理、铺设路基箱：根据自升式海洋石油平台下水定位位置，确定桩腿3摆放位置，并按照现场实际情况铺设路基板，吊装区域，铺设路基箱时，需要采用水准仪铺沙找平，偏差不超过3‰，减少履带吊倾斜危险。

第六步、履带吊组装及载荷试验：履带吊4组装完毕后，采用与桩腿3等重超起配重6进行试吊载荷实验，检测起升过程中的制动可靠性和吊装稳定性。载荷模拟吊装时，记录吊装起升时关键数据，以备正式吊装时参考，模拟实验完毕无问题后，正式进行桩腿3分段吊装，各相关部门填写《大型设备吊装检查确认表》。

第七步、吊装准备工作：载荷试验完毕后，根据预先确定站位吊装点铺设路基箱，履带吊4进行吊装站位，站位完毕，调整吊装工作幅度至40m(L601P-801PSC吊装半径40m，L901PSC吊装半径46m)，安装超起配重6，拴挂吊装索具等准备工作。

第八步、试吊：履带吊4以46m吊装工作幅度起吊，当桩腿3距离地面0.3m时，进行桩腿3试吊检测，确认吊装索具2受力及履带吊稳定性。

第九步、正式吊装：

①、试吊完毕无任何问题后，2000t履带吊4以相应工作幅度匀速将桩腿3提升，至桩腿3到达自升式海洋石油平台5边缘位置(预留安全距离2m)，起升起始动作要缓慢、平稳，避免出现激烈晃动，并通过稳钩技巧减少晃动。

②、然后将桩腿3提升足够高度(根据自升式海洋石油平台结构物高度确定)以绕过自升式海洋石油平台5结构物，然后2000t履带吊4继续以相应工作幅度向自升式海洋石油平台方向回转，回转要匀速平稳，直至桩腿3平稳到达已就位桩腿边缘位置，同时留出桩腿回转空间，避免桩腿与已就位桩腿发生碰撞现象。

③、随后将桩腿提升至就位高度，提升过程中尽可能动作缓慢同步，专人监护提升高度及预留安全距离，并适时根据现场情况进行调整，到达就位位置后，2000t履带吊4向桩腿中心位置回转，直至桩腿3分段到达就位中心位置，进行微调，完成桩腿3组对焊接。

第十步、自升式海洋石油平台5方位变换：

采用下潜驳船、拖轮8完成自升式海洋石油平台5整体方位调整(左舷靠岸调整为右舷靠岸)，由三条拖轮8将自升式海洋石油平台5移泊至合拢码头靠泊，连接自升式海洋石油平台5与码头浮箱之间的缆绳，碰球安装到位，清除甲板的漂浮物及污染物，作业人员定位缆绳完毕后，自升式海洋石油平台5角度调整作业结束。

第十一步、剩余桩腿3吊装：按照上述步骤完成剩余桩腿3的吊装。

Claims (5)

1.一种自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，其特征在于：采用履带吊进行桩腿合拢，自升式海洋石油平台合拢桩腿，合拢桩腿的具体步骤如下：

第一步、自升式海洋石油平台下水就位：首先自升式海洋石油平台先插桩，采用升降装置及注水加压方式，将自升式海洋石油平台三条桩腿桩靴调整至距离海底1.5m，并采用缆绳系固平台，采用浮球、驳船调整平台距码头安全距离12m，然后确定桩腿卸车位置及履带吊起吊、就位位置；

第二步、焊接吊点、选择吊装索具：焊接吊点在设备桩腿内侧，各桩腿吊点位置为距离桩腿顶部2m-10m位置，吊点位置吊装前进行复测，各分段桩腿吊装均采用环形吊带和卡环；

第三步、桩腿吊装顺序确定：根据桩腿分段数量及自升式海洋石油平台靠岸位置，确定桩腿分段顺序、吊装顺序为，右舷桩腿第一段——右舷桩腿第二段——甲板侧桩腿第一段——甲板侧桩腿第二段——方位调整——左舷桩腿第一段——左舷桩腿第二段——左舷桩腿第三段——甲板侧桩腿第三段——方位调整——右舷桩腿第三段；

第四步、桩腿分段场地内运输：桩腿利用龙门吊直立后，采用液压平板车及运输工装运输至自升式海洋石油平台指定区域等待吊装；

第五步、吊装场地清理、铺设路基箱：根据自升式海洋石油平台下水定位位置，确定桩腿摆放位置，铺设路基箱和吊装区域，铺设路基箱时，采用水准仪铺沙找平，偏差不超过3‰；

第六步、履带吊组装及载荷试验：履带吊组装完毕后，采用与桩腿等重超起配重进行试吊载荷实验，检测起升过程中的制动可靠性和吊装稳定性，载荷模拟吊装时，记录吊装起升时关键数据；

第七步、吊装准备工作：载荷试验完毕后，根据预先确定站位吊装点铺设路基箱，履带吊进行吊装站位，站位完毕，调整吊装工作幅度至40m，安装超起配重，拴挂吊装索具；

第八步、试吊：2000t履带吊以46m吊装工作幅度起吊，当设备桩腿距离地面0.3m时，进行桩腿试吊检测，确认钢丝绳受力及履带吊稳定性；

第九步、正式吊装：

①、试吊完毕无任何问题后，2000t履带吊匀速将桩腿提升，至桩腿到达自升式海洋石油平台边缘位置；

②、然后将桩腿进一步提升，以绕过自升式海洋石油平台结构物，然后2000t履带吊继续向自升式海洋石油平台方向回转，直至桩腿平稳到达已就位桩腿边缘位置，同时留出桩腿回转空间；

③、随后将桩腿提升至就位高度，监护提升高度及预留安全距离，到达就位位置后，2000t履带吊向桩腿中心位置回转，直至桩腿分段到达就位中心位置，进行微调，完成桩腿组对焊接；

第十步、自升式海洋石油平台方位变换：采用下潜驳船、拖轮完成自升式海洋石油平台整体方位调整，由拖轮将自升式海洋石油平台移泊至合拢码头靠泊，连接自升式海洋石油平台与码头浮箱之间的缆绳，碰球安装到位，作业人员定位缆绳完毕后，自升式海洋石油平台角度调整作业结束；

第十一步、剩余桩腿吊装：按照上述步骤完成剩余桩腿的吊装。

2.根据权利要求1所述的自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，其特征在于：所述的第二步的吊装吊点采用现场自制吊点。

3.根据权利要求1或2所述的自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，其特征在于：所述的第二步中的各分段桩腿吊装均采用2对12m长、额定载荷120吨的环形吊带，3个150t卡环。

4.根据权利要求1或2所述的自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，其特征在于：所述的第三步中的方位调整采用浮托变换方位两次，2000t履带吊变更工况一次，即可完成自升式海洋石油平台9段桩腿的吊装。

5.根据权利要求1或2所述的自升式海洋石油平台桩腿分段履带吊合拢吊装工艺，其特征在于：所述的第十步中的自升式海洋石油平台整体方位调整为左舷靠岸调整为右舷靠岸。