CN117509393A - 一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，涉及深海油气开发工程领域，包括以下步骤：S1：将分绳器吊装固定于深水工程船，并打开分绳器的锁紧机构；S2：深水工程船吊机将水下设施起吊下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深位置；S3：吊机爬杆逐渐减小吊装半径并转向至分绳器，使内侧吊绳进入分绳器，闭合锁紧机构；S4：吊机趴杆使双吊绳间距增大，直至达到吊绳不打扭的吊装半径；S5：吊机下放水下设施至指定位置安装就位。本发明通过增加双绳间距防止深水工程船吊机双绳打扭，可有效解决双吊绳打扭问题，实现吊机吊装能力利用最大化，为深水大型水下设施安装提供安全和效率保障。

Description

一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法

技术领域

本发明涉及深海油气开发工程领域，具体而言，特别是涉及一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法。

背景技术

随着我国海洋油气资源开发逐步走向深水，对于大型水下设施安装能力提出了更高的要求，深水工程船吊机双绳模式相比于单绳具备双倍的吊装能力，在水下安装领域应用广泛。

但是，由于钢丝吊绳多股多层的结构特殊性，随着安装水深的增加，钢丝绳下放长度增加，内部扭矩逐渐积累，到一定水深时，两条钢丝绳便会扭转缠绕在一起，极大的增加了海上安装的安全作业风险，同时严重降低安装效率，影响油气田投产进度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在深水工程船吊机双绳吊装模式下通过增大双吊绳间距防止双绳打扭的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，包括以下步骤：

S1：将分绳器吊装固定于深水工程船，并打开分绳器的锁紧机构；

S2：深水工程船吊机将水下设施起吊下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深位置；

S3：吊机爬杆逐渐减小吊装半径并转向至分绳器，使内侧吊绳进入分绳器，闭合锁紧机构；

S4：吊机趴杆使双吊绳间距增大，直至达到吊绳不打扭的吊装半径；

S5：吊机下放水下设施至指定位置安装就位。

根据本发明优选的一个实施例，所述方法还包括步骤S6：吊机卸载，增大吊装半径至钩头载荷为吊装索具水下重量且吊装半径达到空载和安装水深条件下对应的不打扭半径。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S6中，操作者应操作第一水下机器人持续监测钩头状态确保钩头在卸载过程中不扭转。

根据本发明优选的一个实施例，所述方法还包括步骤S7：回收索具至空载条件下吊绳不打扭的水深，吊机爬杆减少吊装半径，打开锁紧机构，移出内侧吊绳，回收索具至甲板。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S7中，应使用第一水下机器人持续监测钩头状态确保其在回收过程中不扭转。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S1之前，还应根据安装水深和水下设施重量计算确定双吊绳不打扭的最小分绳间距所对应的吊装半径，并确保其在吊装能力范围内。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S2中，应部署第一水下机器人持续监测水下设施下放过程中吊机钩头和双吊绳状态，确保其不发生扭转。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S4中，吊机操作人员应缓慢趴杆，确保吊装半径在吊装能力范围内。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S5中，第一水下机器人和第二水下机器人分别持续监测下放过程中钩头和水下设施的状态，确保钩头不扭转。

本发明的技术效果在于：

1、本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，将分绳器部署到指定位置，吊机将水下设施起吊下放至空载条件下吊绳不打扭的水深，吊机爬杆至最小吊装半径，并转向分绳器，缓慢调整使得内侧吊绳进入分绳滑轮，合闭锁紧机构，吊机趴杆，吊绳间距增大，直至达到双钢丝绳不扭转的吊装半径，吊机下放水下设施至目标位置安装就位，通过增加双绳间距实现了防止深水工程船吊机双绳打扭的有益效果。

2、本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，可有效解决双吊绳打扭问题，实现吊机吊装能力利用最大化，为深水大型水下设施安装提供安全和效率保障。

附图说明

图1是本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法的吊机起吊水下设施下放示意图；

图2是本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法分绳器的示意图；

图3是本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法转换为分绳吊装模式示意图；

图4是本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法下设施到达指定安装位置和吊机卸载示意图；

图5是本发明一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法回收索具过程示意图。

附图标记：1-分绳器；2-第一水下机器人；3-第二水下机器人；4-水下设施；5-内侧吊绳；6-外侧吊绳；7-钩头；8-吊机臂；9-索具；10-吊机桅杆；11-吊装半径；12-分绳滑轮；13-分绳滑轮部署支架；14-锁紧机构；15-深水工程船。

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，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对发明的限定。

如图1至图5所示，一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，包括以下步骤：

S1：将分绳器1吊装固定于深水工程船15，并打开分绳器1的锁紧机构14；

S2：深水工程船15吊机将水下设施4起吊下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深位置；

S3：吊机爬杆逐渐减小吊装半径11并转向至分绳器1，使内侧吊绳5进入分绳器1，闭合锁紧机构14；

S4：吊机趴杆使双吊绳间距增大，直至达到吊绳不打扭的吊装半径11；

S5：吊机下放水下设施4至指定位置安装就位。

本发明通过增大双绳间距防止双绳打扭，能够有效解决打扭问题，降低安全风险，提高安装效率。

参考图1-图4，本发明防止深水工程船吊机双绳吊装模式下钢丝绳打扭，至少包括如下步骤：

S1：将分绳器1部署到指定位置，打开其锁紧机构14。

该步骤中，深水工程船15靠泊码头，使用码头吊机起吊分绳器1，按照设计图纸与深水工程船15上的分绳器底座进行对接，并进行固定。而后将锁紧机构14打开，海上安装时，内侧吊绳5可以进入。

其中，分绳器底座预先已经焊接在深水工程船15上。

如图1和图2所示，分绳器由分绳滑轮12、锁紧机构14和分绳滑轮部署支架13组成，分绳器1部署完成后，突出深水工程船15舷边。

S2：吊机将需要安装的水下设施4起吊下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深。

其中，需要安装的水下设施4可以通过运输驳船运输，也可以通过深水工程船15运输。为此，在吊装前，根据现场海况条件选择是否进行靠驳起吊或船内起吊，一般情况下，靠驳起吊对海况要求更高。

如图1和图2所示，首先需要将吊装索具9挂钩至吊机钩头7，缓慢起吊确认吊装索具9无干涉和扭转后方可正式进行水下设施4起吊，吊装索具9在陆地装船期间已经完成与水下设施4连接。

从甲板起吊水下设施4后，在通过飞溅区时，应降低下放速度控制在0.2m/s以内。

如若是船内起吊，则第一水下机器人2可以提前入水，等待水下设施4入水，而后吊机下放至下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深，在这个过程当中第一水下机器人2持续跟踪监测吊机钩头7和吊绳的状态；

如若是靠驳船起吊，第一水下机器人2不能提前入水，下放至30-50m水深后保持，等待第一水下机器人2入水，而后继续下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深，第一水下机器人2持续跟踪监测钩头7和吊绳的状态。吊绳下放速度应控制在0.5m/s以内，空载条件下双吊绳不打扭的水深与吊机结构和吊绳的技术参数有关。

S3、吊机爬杆至最小吊装半径11，并转向分绳器1，缓慢调整使得内侧吊绳5进入器，合闭锁紧机构14。

优选的，在实际安装过程中，保守起见，在到达空载条件下双吊绳不打扭的水深之前就可以暂停下放，吊机开启主动深沉补偿。

具体的，如图3所示，吊机缓慢爬杆，减小吊装半径11至吊机最小吊装半径，在该过程中吊机手应持续监视吊机载荷，第一水下机器人2监视钩头7、吊绳以及吊装索具9和水下设施4的状态。

稳定后，吊机缓慢转向靠近分绳器1导向架，根据内侧吊绳5与导向架之间的间距细微调整吊装半径11，使得内侧吊绳5进入导向架。继续缓慢转向并配合爬杆直到内侧吊绳5进入分绳滑轮12的凹槽，形成精准接触配合，驱动锁紧机构14将内侧吊绳5限位于分绳器1内。

S4、吊机趴杆，吊绳间距增大，直至达到吊绳不打扭的吊装半径11。

具体的，如图3所示，吊机缓慢趴杆，增大吊装半径11，内侧吊绳5限位保持不发生水平位移，外侧吊绳6远离内侧吊绳5，直至达到不打扭的外侧吊绳6和内侧吊绳5间距对应的吊装半径11。

优选地，在该过程中吊机手应持续监视吊机载荷，确保吊装半径11在吊机能力范围内，第一水下机器人2监视钩头7、吊绳以及吊装索具9和水下设施4的状态。

S5、吊机下放水下设施4至指定位置，安装就位。

具体的，如图4所示，吊机下放至水下设施4至距离海床10-20m保持，开启主动深沉补偿，第一水下机器人2监视钩头7和吊绳的状态，第二水下机器人3控制水下设施4，调整其艏向为目标艏向，吊机继续缓慢下放，速度不超过0.1m/s，水下设施4着床，安装就位。

S6、吊机卸载，同时增大吊装半径11，直至钩头7载荷为吊装索具9水下重量，且吊装半径11达到空载和安装水深条件下对应的不打扭半径。

特别地，卸载过程当中，钩头7载荷减小，吊绳回复力矩减小，由于吊绳拉伸变形还未及时恢复，其扭转力矩依旧存在，为了防止卸载过程当中发生吊绳打扭，需要缓慢卸载，同时趴杆增加吊装半径11，是一个动态的过程。

具体的，如图4所示，吊机缓慢卸载，卸载过程可以按照10Te的间隔进行，每减小10Te后，维持稳定一段时间，直至钩头7载荷为吊装索具9水下重量。

优选的，卸载过程中同时增大吊装半径11，直至达到空载和安装水深条件下对应的吊绳不打扭半径。第一水下机器人2持续监测钩头7和吊绳的状态，确保其不发生打扭。卸载完成后，第一水下机器人2解除吊装索具9与水下设施4的连接。

S7、回收索具9至空载条件下吊绳不打扭的水深，吊机爬杆至最小吊装半径，打开锁紧机构14，内侧吊绳5从分绳滑轮12移出，回收索具9至甲板。

具体的，如图5所示，维持吊装半径11不变，吊机缓慢回收吊装索具9，保守起见，回收至索具9至空载条件下双吊绳不打扭的水深以浅50m，第一水下机器人2持续监测钩头7和吊绳的状态。

吊机爬杆至最小吊装半径，打开锁紧机构14，缓慢调整使得内侧吊绳5从分绳器1移出，转向远离分绳器1，回收索具9至甲板。

综上可知，本发明实现了深水工程船双绳吊装模式进行水下设施的安装和索具回收，能够有效避免深水双绳打扭带来的难题，对充分发挥船舶吊机能力具有建设意义，为深水大型设施的安全有序安装提供保障。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将分绳器吊装固定于深水工程船，并打开分绳器的锁紧机构；

S2：深水工程船吊机将水下设施起吊下放至空载条件下双吊绳不打扭的水深位置；

S3：吊机爬杆逐渐减小吊装半径并转向至分绳器，使内侧吊绳进入分绳器，闭合锁紧机构；

S4：吊机趴杆使双吊绳间距增大，直至达到吊绳不打扭的吊装半径；

S5：吊机下放水下设施至指定位置安装就位。

2.根据权利要求1所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S6：吊机卸载，增大吊装半径至钩头载荷为吊装索具水下重量且吊装半径达到空载和安装水深条件下对应的不打扭半径。

3.根据权利要求2所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述步骤S6中，操作者应操作第一水下机器人持续监测钩头状态确保钩头在卸载过程中不扭转。

4.根据权利要求1所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S7：回收索具至空载条件下吊绳不打扭的水深，吊机爬杆减少吊装半径，打开锁紧机构，移出内侧吊绳，回收索具至甲板。

5.根据权利要求4所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述步骤S7中，应使用第一水下机器人持续监测钩头状态确保其在回收过程中不扭转。

6.根据权利要求1所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述步骤S1之前，还应根据安装水深和水下设施重量计算确定双吊绳不打扭的最小分绳间距所对应的吊装半径，并确保其在吊装能力范围内。

7.根据权利要求1所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述步骤S2中，应部署第一水下机器人持续监测水下设施下放过程中吊机钩头和双吊绳状态，确保其不发生扭转。

8.根据权利要求1所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述步骤S4中，吊机操作人员应缓慢趴杆，确保吊装半径在吊装能力范围内。

9.根据权利要求1所述的一种防止深水工程船吊机双绳吊装模式下吊绳打扭的方法，其特征在于，所述步骤S5中，第一水下机器人和第二水下机器人分别持续监测下放过程中钩头和水下设施的状态，确保钩头不扭转。