CN108455451B - 一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法 - Google Patents

Abstract

一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，包括下述步骤：用600吨龙门吊两个上小车和一个下小车，将分段制作后组装的火炬塔吊装段运送到靠近FPSO船壳船尾处的造船坞底；将火炬塔吊装段翻身立正放置在造船坞底；将600吨龙门吊的两个上车分别连接预制的平衡吊梁；平衡吊梁两端分别连接火炬塔吊装段和配重；600吨龙门吊起吊，将平衡吊梁连同火炬塔吊装段、配重等吊起，龙门吊移动到FPSO船壳安装火炬塔吊装段的位置；完成火炬塔吊装段与FPSO船壳上火炬塔基础段的合拢焊接。采用所述方法在节省经济成本的前提下，成功解决了FPSO船壳类超高火炬塔的安装技术难题。经估算，采用本方法所需制作工装和采购吊索具费用约20万元，火炬塔翻身及安装的周期约为2天时间。

Description

一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法

技术领域

本发明涉及一种吊装方法，特别是采用600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法。

背景技术于

火炬塔是用于海洋油气平台的重要钢结构件，火炬塔能够将从井口抽上来的原油在经过第一次油气分离和第二次油气分离所产生的一氧化碳等有害气体实施燃烧，以防止污染环境。伴随着海洋平台的不断发展，火炬塔的尺寸和重量也是越来越大，其建造及安装难度也越来越大。大型FPSO船舶的火炬塔仅结构长度已超过80m，其在FPSO船壳上就位后最高点距基线距离为120m，钢结构件重量约为200吨，舾装件重量约为20吨。由于火炬塔的高度尺寸过大，通常在陆地或造船坞上进行分段建造，然后将分段进行组装，再将组成后的火炬塔吊装到FPSO船壳上。目前火炬塔的安装方法一般采用超大吨位的浮吊,利用具有超高起升高度的起重设备实现火炬塔的安装，换言之，起重设备的起升高度要大于火炬塔的高度。如有上海某公司采用单吊臂浮吊安装火炬塔及韩国船厂采用双吊臂浮吊安装火炬塔的记载。此外，大连某公司采用浮吊座墩下水驳船配合安装火炬塔。上述为主流海工船厂常规的做法。采用上述方法必须具备超大型的浮吊起重设备。而对于一般配备通用的600吨龙门吊的海工船厂而言，如果按照其它主流海工船厂常规的做法，需采用大型浮吊进行超高火炬塔的翻身以及安装就位，其中租用浮吊的费用大约为400万人民币，浮吊配合火炬塔翻身及安装的周期大约为5天时间，存有安装成本高、耗时长的问题。鉴于此，设计一种利用600吨龙门吊在短时间、低成本的条件下实现超高火炬塔的安装方法是十分必要的。

发明内容

本发明提供了一种600吨龙门吊吊装超高火炬塔的方法，所述方法以600吨龙门为基本起吊设备，配合平衡吊梁和配重的使用，实现低成本、短耗时将火炬塔吊装至FPSO船壳上就位组装。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，方法包括下述步骤：

a、将分段制作后组装的火炬塔吊装段运送到600吨龙门吊场地；

b、将火炬塔吊装段水平吊装到靠近FPSO船壳船尾处的造船坞底；

c、利用600吨龙门吊的两个上小车和一个下小车将火炬塔吊装段翻身立正放置在造船坞底；

d、将600吨龙门吊的两个上小车分别连接预制的平衡吊梁；

e、600吨龙门吊吊起平衡吊梁并移动，将平衡吊梁一端穿入火炬塔吊装段中上部的承吊部位，平衡吊梁的穿入端设置短钢索，短钢索与火炬塔吊装段牢固连接；平衡吊梁的另一端经长钢索连接配重，配重放置在配重托架上，配重托架安装在造船坞底，长钢索连接手拉葫芦及滑轮组；

f、600吨龙门吊的两个上小车起吊至短钢索绷紧状态，人工操作手动葫芦对长钢索进行长度调节及预紧；

g、600吨龙门吊的两个上小车起吊，将平衡吊梁连同火炬塔吊装段、配重等整体吊起，龙门吊移动到FPSO船壳安装火炬塔吊装段的位置；

h、根据FPSO船壳上安放火炬塔吊装段的位置及平衡吊梁两端火炬塔吊装段、配重的相对位置，在FPSO船壳上设置配重托架，保证火炬塔吊装段落地时配重落到配重托架上；

i、600吨龙门吊将火炬塔吊装段放置到FPSO船壳上的安装就位，同时配重由配重托架支撑；

j、完成火炬塔吊装段与FPSO船壳上火炬塔基础段的合拢焊接；

k、600吨龙门吊卸载。

上述600吨龙门吊吊装超高火炬塔的方法，所述平衡吊梁上部两侧设置分别连接两个上小车的上起重吊耳组，每组由四个矩形排布的上起重吊耳构成，各上起重吊耳组的几何中心距平衡吊梁近端的距离为0.2-0.3L，L为平衡吊梁的长度；分别位于平衡吊梁两端的吊装物重量差值不能超过600吨龙门吊两上小车吊钩的最大吊重差。

上述600吨龙门吊吊装超高火炬塔的方法，g步骤之前先进行试吊，即将火炬塔吊装段吊起100-200mm后停止，使其静置30分钟左右，经检查确定无问题后再进行g步骤。

上述600吨龙门吊吊装超高火炬塔的方法，所述配重托架包括固定托架和可调托架，可调托架位于固定托架上部，可调托架为硬材质楔形件。

上述600吨龙门吊吊装超高火炬塔的方法，所述平衡吊梁为矩形截面的板架形结构，在平衡吊梁下部两端分别设置下起重吊耳组，每个下起重吊耳组由三个呈三角形或四个呈矩形分布的下起重吊耳构成。

上述600吨龙门吊吊装超高火炬塔的方法，火炬塔吊装段的承吊部分焊接吊耳。

本发明方法针对不具备超大型吊装设备场合安装超高火炬塔而设计。所述方法根据火炬塔整体建造结构合理设计并制造平衡吊梁，通过600吨龙门吊的吊钩与平衡吊梁以及配重块三者的平衡配比，将火炬塔立向整体起吊以及安装就位，最终实现FPSO船壳类超高火炬塔的完整安装。本发明具有工艺合理、安全高效、工装可加工性强、施工可操作性好、施工成本低的优点。采用所述方法在节省经济成本的前提下，成功解决了FPSO船壳类超高火炬塔的安装技术难题。经估算，采用本方法所需制作工装和采购吊索具费用约20万元，火炬塔翻身及安装的周期约为2天时间。相比现有技术，明显提高经济效益并大大缩短施工周期，具有较好的推广价值。

附图说明

图1火炬塔吊装段的结构示意图；

图2-图4是600吨龙门吊将火炬塔吊装段翻身立正过程的示意图；

图5是平衡吊梁的结构示意图；

图6是600吨龙门吊、平衡吊梁、长钢索端与配重连接的示意图；

图7是600吨龙门吊、平衡吊梁、分别连接火炬塔吊装段及与配重的示意图；

图8是手拉葫芦、滑轮组与配重、长钢索连接的示意图；

图9、图10是600吨龙门吊将火炬塔吊装段吊装到FPSO船壳安装就位的示意图。

图中各标号为：1、火炬塔吊装段，1-1、上段，1-2、中段，2、上小车(共2个)，3、下小车(共1个)，4、600吨龙门吊，5、造船坞底，6、地面，7、平衡吊梁，7-1、第一上起重吊耳组，7-2、第二上起重吊耳组，7-3、第一下起重吊耳组，7-4、第二下起重吊耳组，8、FPSO船壳，9、固定托架，10、可调托架，11、配重，12、预紧钢索滑轮组，13、长钢索，14、短钢索，15、手动葫芦。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

火炬塔的整体高度尺寸约80米，其中火炬塔的基础段高度为600毫米，基础段在FPSO船壳上组装。参看图1，预制组装的火炬塔吊装段1的重量约200吨，从运输、制作精度及成本方面考虑，将火炬塔吊装段分为上段1-1和中段1-2，上段和中段在陆地的预制场地分别制作后组装为一体。然后利用现有的600吨龙门吊将火炬塔吊装段吊装到FPSO船壳上与基础段合拢。

所采用的600吨龙门吊主要参数如下：上小车起重量SWL2X300t，上小车销钩处起升高度到陆地约88.5m，两吊钩最大吊重差150t，两吊钩横移距离13m到17m，上小车为两个；下小车主起重量SWL400t，副起重量SWL20t，小车销钩处起升高度到陆地约80.5m，下小车为一个；龙门吊跨度185m，总高度到陆地约113.5m，龙门吊主梁下沿到陆地约88.5m。由于火炬塔在FPSO船壳上就位后的高度超过600吨龙门吊的主梁，因此无法按照常规方法将火炬塔吊装段直接吊装到FPSO船壳上，本发明采用的吊装方法如下：

参看图2-图4，FPSO船壳入坞坐墩后采用600吨龙门吊将火炬塔吊装段水平吊运至靠近FPSO船壳船尾处造船坞底5处；利用600吨龙门吊4的两个上小车2和一个下小车3将火炬塔吊装段1翻身立正放置在造船坞底，造船坞底距地面6的高度差为12米。

采用600吨龙门吊的两个上小车共同连接预制的平衡吊梁，根据杠杆力学平衡原理，实现火炬塔吊装段重量、600吨龙门吊两个上小车的提升力量以及配重块自身重量三者的受力和力矩平衡。参看图5，平衡吊梁7的长度为33米，宽度为2.3米，高度为2.0米，重量约为65吨，材料采用高强度板，焊接而成矩形截面的板架形结构。平衡吊梁上部设置分别连接两个上小车的第一上起重吊耳组7-1、第二上起重吊耳组7-2，每组由四个矩形排布的上起重吊耳构成。其中，平衡吊梁第一上起重吊耳组的几何中心距平衡吊梁左端的距离L1为8米，第二上起重吊耳组的几何中距平衡吊梁右端的距离L2为8米。在平衡吊梁下部两端分别设置第一下起重吊耳组7-3，第二下起重吊耳组7-4，下起重吊耳组7-3由三个呈三角形分布的下起重吊耳构成，用于承吊火炬塔吊装段，下起重吊耳组7-4由四个呈矩形分布的下起重吊耳构成，用于承吊配重。

参看图6、图7，采用钢索将平衡吊梁的第一、二上起重吊耳组与两个上小车连接。待600吨龙门吊与平衡吊梁连接好后，通过龙门吊的移动将平衡吊梁的靠近第一上起重吊耳组的一端引入到距火炬塔吊装段底部51m高处的水平加强结构处，采用三根长约4.5米的短钢索14将火炬塔吊装段与平衡吊梁的第一下起重吊耳组连接。平衡吊梁的另一端采用四根35米的长钢索与配重11连接。配重的选择需保证分别位于平衡吊梁两端的吊装物重量的差值不能超过600吨龙门吊两上小车吊钩的最大吊重差，即150t。本实施例中配重为200吨。配重需要放置在一定高度的配重托架处，配重托架包括固定托架9和可调托架10，可调托架位于固定托架上部，可调托架为硬材质楔形件，用于对配重的高度准确调节。火炬塔吊装段与配重在高度方向需要具有一定的高度差，故在配重端布置较长的钢索，由于较长钢索自身的特性，在吊装时会出现一定的延伸，为了保证平衡吊梁的水平吊装，进而保证火炬塔吊装段与配重的高度差不变，需要在长钢索与配重之间设置4套10吨手拉葫芦15与滑轮组12配合，由人工将四根长钢索进行长度调节和预紧，如图8所示。另外，在对配重端与平衡吊梁连接的长钢索长度调节和预紧的同时，也需要通过600吨龙门吊的两个上小车对火炬塔吊装段与平衡吊梁连接的短钢索进行预紧。正式起吊之前先进行试吊，将火炬塔吊起200mm后停止，使其静置30分钟左右，对整个吊装工作进行全面检查；检查无问题后方可正式吊装。

试吊完成后，600吨龙门吊的两个上小车起吊，将平衡吊梁连同火炬塔吊装段及配重吊起，龙门吊移动到FPSO船壳安装火炬塔吊装段的位置，完成火炬塔吊装段吊装到FPSO船壳的安装就位。在船壳吊装过程中，需要提前将之前的配重托架移动到FPSO船壳上合适的位置，保证火炬塔吊装段放置到FPSO船壳上的安装位时配重落到配重托架上，通过调整支架的调整，使配重由配重托架可靠支撑，如图9、图10所示。然后进行火炬塔的焊接合拢，待火炬塔合拢焊接完成后，600吨龙门吊方可完全释放火炬塔及200吨吊装配重。

Claims (6)

1.一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

a、将分段制作后组装的火炬塔吊装段运送到600吨龙门吊场地；

b、将火炬塔吊装段水平吊装到靠近FPSO船壳船尾处的造船坞底；

c、利用600吨龙门吊的两个上小车和一个下小车将火炬塔吊装段翻身立正放置在造船坞底；

d、将600吨龙门吊的两个上小车分别连接预制的平衡吊梁；

e、600吨龙门吊吊起平衡吊梁并移动，将平衡吊梁一端穿入火炬塔吊装段中上部的承吊部位，平衡吊梁的穿入端设置短钢索，短钢索与火炬塔吊装段牢固连接；平衡吊梁的另一端经长钢索连接配重，配重放置在配重托架上，配重托架安装在造船坞底，长钢索连接手拉葫芦及滑轮组；

f、600吨龙门吊的两个上小车起吊至短钢索绷紧状态，人工操作手动葫芦对长钢索进行长度调节及预紧；

g、600吨龙门吊的两个上小车起吊，将平衡吊梁连同火炬塔吊装段、配重等整体吊起，龙门吊移动到FPSO船壳安装火炬塔吊装段的位置；

h、根据FPSO船壳上安放火炬塔吊装段的位置及平衡吊梁两端火炬塔吊装段、配重的相对位置，在FPSO船壳上设置配重托架，保证火炬塔吊装段落地时配重落到配重托架上；

i、600吨龙门吊将火炬塔吊装段放置到FPSO船壳上的安装就位，同时配重由配重托架支撑；

j、完成火炬塔吊装段与FPSO船壳上火炬塔基础段的合拢焊接；

k、600吨龙门吊卸载。

2.根据权利要求1所述的一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，其特征在于：所述平衡吊梁上部两侧设置分别连接两个上小车的上起重吊耳组，每组由四个矩形排布的上起重吊耳构成，各上起重吊耳组的几何中心距平衡吊梁近端的距离为0.2-0.3L，L为平衡吊梁的长度；分别位于平衡吊梁两端的吊装物重量差值不能超过600吨龙门吊两上小车吊钩的最大吊重差。

3.根据权利要求2所述的一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，其特征在于：上述g步骤之前先进行试吊，即将火炬塔吊装段吊起100-200mm后停止，使其静置30分钟左右，经检查确定无问题后再进行g步骤。

4.根据权利要求3所述的一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，其特征在于：所述配重托架包括固定托架和可调托架，可调托架位于固定托架上部，可调托架为硬材质楔形件。

5.根据权利要求4所述的一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，其特征在于：所述平衡吊梁为矩形截面的板架形结构，在平衡吊梁下部两端分别设置下起重吊耳组，每个下起重吊耳组由三个呈三角形或四个呈矩形分布的下起重吊耳构成。

6.根据权利要求5所述的一种600吨龙门吊承吊安装超高火炬塔的方法，其特征在于：火炬塔吊装段的承吊部分焊接吊耳。