海洋平台钻井帽吊机改造优化方案

赵乃东 喻 涛 刘哲旭

(1.海洋石油工程股份有限公司安装公司，天津 300452;2.中海油服综合事业部装备维修中心，天津 300452)

海洋平台吊机改造，最主要的问题是履带吊车如何固定在平台上以便保证日常吊装作业顺利进行。以锦州9-3钻井帽适应性改造项目为例，其中吊机改造项目应天津分公司工程建设部要求对原吊机将军柱移位改造，吊机改用最大起重量70 t的履带吊车，用原吊机将军柱做部分支撑在其上方建造8 m×5.2 m×6.5 m的小平台，将履带吊固定在新建小平台上代替原有平台吊机。

1 履带吊参数

履带起重机的起重作业部分由主、副起升机构、行走机构、回转机构等组成，另有履带架伸缩油缸等辅助装置，全部为液压驱动。其驱动力由发动机提供。

该类型履带吊车，主要用途是配合钻、完井作业，要求吊车工作可靠，维修工作量小，起重量不低于原吊机设计，满足了钻、完井作业时的一切吊装工作，减轻了日后钻井帽改造的工作量。

最大起重量×幅度:70 t×3.8 m;基本臂时自重:61 t;主臂+固定副臂最大长度:42 m+18 m;固定副臂最大起重量:6.4 t;回转速度:0 rpm～2.4 rpm;主臂仰角可在0°～85°之间变化。

2 平台具体建造方案

2.1 履带吊小平台制作

1)下料、组对。

按照图纸进行下料，在材料组对过程中进行严格把控，对材料下料尺寸、组对位置进行检查、核对，发现问题及早处理，保证整体质量。

2)平台预制焊接。

为了减少同其他项目交叉作业时间，采取了小平台结构上层结构在地面预制完成后，再吊装进行整体焊接的方法。

该结构片在预制时应该在平坦的水平面上进行建造，垂直度控制在3 mm范围内。需要时检测支撑和垫蹲，平面若发生任何移动应立即用合适的薄片进行校正。焊接应根据焊接顺序和焊接程序进行。需控制结构片的变形，变形尺寸需要满足业主规格书的要求。

在雨天后进行焊接操作时需要注意，焊接前要保证关键区域及附近，特别是离地面很近的底部完全干燥。

吊机支撑平面结构如图1所示。

2.2 将军柱的移位

由于井口位置的变化，需要将将军柱进行移位，由原来的Ⓑ轴与①轴交点处移至Ⓐ轴与①轴交点处，如图2所示。

将军柱移位后需去掉一部分，在其上部用δ=45 mm的筋板进行加固，然后作为吊机支撑平面的一部分，具体位置如图2所示。其中带网格标记的将军柱需要进行更换。

图1 吊机支撑平面结构图

图2 将军柱位置图

2.3 整体吊装焊接

在下方6根支撑(5根φ406支撑，一根φ1 524支撑)安装完成后，对吊机支撑平面进行吊装、组对、焊接，焊接前要保证支撑面水平(见图3)。

图3 整体吊装焊接图

图4 履带吊整体图

3 履带吊组装与拆卸

3.1 履带吊主机卸车

根据一定的拆分原则和实现方法，履带起重机拆解为几大部分运输。主机包括:主臂底节臂、车架、转台、履带架、人字架、变幅滑轮组，总重约为39.5 t。根据施工总体部署，用运输车将履带吊主机运至改造现场，主机到达场地后解除相关固定装置和包装。选择200 t汽车式起重机，将履带主机起吊脱离平板车，然后将平板车开出。

3.2 安装步骤

1)配重的组装。安装配重必须将配重从运输车辆上卸下放在平地。然后依次将两块配重吊起，当配重吊于指定位置时，用配重固定销轴将其固定。2)臂架的组装。通过辅助吊车将各臂节从运输车上卸下，按工作要求组装臂架。后将主臂底节臂与主臂中间臂节对接，接好拉板、吊钩、钢丝绳。3)吊至平台安装。履带吊组装好后，由200 t汽车式起重机将主机吊至小平台上，由施工方根据设计图纸选定放置位置，司索负责吊装指挥。为了防止起重机在海上运输时发生移动，在履带吊车放置平稳后，选用8根长度0.5 m的H300型钢，分别焊接在吊车履带的前后左右，将履带吊固定在小平台上。

3.3 履带吊安装要求

履带吊机是结构庞大、机构复杂的机械设备，因此，为了保证履带吊的整体合格性，必须对吊机正确安装才能体现起重机的整体合格性，才能检验起重机整机的完好性和完整性(见图4)。

根据起重机安全工作的重要性，为了使起重机投入使用后能满足各种负荷的作业要求，就必须按规定对起重机进行空载、满载、超载的试验。而这些试验必须在起重机机构的运行状态或特定的静止状态中进行。这就要求在起重机安装后进行负荷试验后才可移交使用。起重机的钢丝绳等挠性件及许多其他零部件，都会在初次受载后发生一些伸长、变形、松动等。这也要求在起重机安装、进行加载试运转以后，进行修复校正、调整、处理和紧固。因此，必须做好起重机安装、试运转、调整等一系列工作，才能保证起重机今后安全正常地使用。

4 结语

海上平台起重机与陆用起重机所遵循的设计规范不同，陆地起重机设计制造已成规模化，而海上平台起重机国内制造维修的厂家很少，维修较困难。随着海上钻井油田的发展，在移动要求频繁的海上模块上，选用履带式吊机，替换海上常用的基座试旋转液压吊，其优点有几点:1)价格比较低;2)可方便拆除修理;3)方便以后的模块移位改造。对钻井帽这样移动频繁的模块非常适用。