浅谈海上钻井平台塔式井架拆除新方案

苏瑞华 谭海同 （等）

摘 要：文章主要针对于海上钻井平台塔式井架拆除方案进行了研究，主要是由于现阶段海上平台部分钻机大大超过其设计使用寿命，设备工作能力下降，部分设备生产年代较久，原生产厂家已经停产，导致部分备件采购周期较长或已经无法采购。因此，下面针对海上平台塔式井架需要进行升级或拆除更换提出新方案，希望通过本文的探讨，能够为相關海上平台塔式井架拆除的提供方案的参考。

关键词：海上平台钻机；塔式井架；扒杆拆除

1 使用扒杆拆除井架

1.1 工作难点

井架二层台以上构件无法用平台吊车吊装，需要借助辅助吊装（扒杆）设备实现；井架高50.9m，属高空作业，作业人员安全悬挂点少，作业空间受限，易掉落工具及物件；相关设备及辅助吊装扒杆要求操作人员专业性强；构件拆卸后，吊点及吊装操控性相对不方便；受自然环境影响较大：风速影响，雨季影响以及台风影响；风险等级最高定级15级。

1.2 作业方法

1.2.1 施工前准备

技术准备：井架拆除施工前，必须对全体施工人员进行技术交底。施工人员熟悉井架拆卸施工图纸，并对所负责井架拆除岗位职责，井架各部分结构，钻台面状况，工作区域状况，以及具体操作规程熟悉和了解，做到心中有数。机具准备：工作开始前，施工工具必须进行外观检查，并进行标识，特种设备及扒杆必须进行第三方认证，并进行现场极限测试；不合格者严禁使用。人员准备：高空作业人员需持证上岗，并必须有两年以上相关工作经验，同时高空作业人员需进行现场作业模拟，并进行安全逃生演习以及自救逃生演习；

1.2.2 现场布置

根据平台结构及钻台面，共搭设三层防护脚手架以及防火措施：在钻井绞车及司钻台搭设脚手架并铺设木板进行保护相关设备，同时清理拆卸井架周边的各种障碍物；在二层台操作平台及周边铺设木板，防止螺栓及构件掉落伤人，并起到缓冲作用；在井架下方外围搭设防护脚手架；钻台用隔离带隔离，防止无关人员进入.必要时扩大隔离区域至钻台周边20m左右；现场布置及材料堆放整齐，现场设置施工标志和安全警示。施工前，上方人员与下边人员用对讲机及时沟通好，作业下方严禁站人。

1.2.3 游车，天车及天车台拆除

首先，井架上端如没有人字架，需搭设承重1T脚手架以及工作脚手架。其次，进行承重脚手架载荷试重，合格后在工作脚手架上做好防火措施，并在天车滑轮组右侧位置开一个孔方便吊装人字架构件。再次，在承重脚手架悬挂1吨倒链，进行组装人字架；人字架起重6T，并在人字架上挂号1个10T滑轮以及两个5T倒链。最后，利用人字架顶部吊耳拆除1快绳轮，并将其固定；同时利用10T吊带穿好固定滑轮组（做好吊带保护） ，利用人字架10T滑轮组将天车滑轮组吊高约400mm，两端5T倒链协助导向以及固定；气割天车滑轮组支撑并整体下放滑轮组。利用人字架顶部吊耳拆除天车台。

1.2.4 扒杆拆卸井架上段

扒杆在井架拆卸及安装中，以其起重负荷大，截面尺寸小，重量轻，运输方便等原因得以广泛应用。本次拆卸井架所采用扒杆主体，13M×600mm×600mm，采用Q345等边角钢制造结构式扒杆。扒杆自重1.5t中心径向最大承重不低于215kN。扒杆顶部安装有可360旋转的双滑轮作为起重支点[3]。扒杆底部为承托罩，使用螺栓固定在扒杆底部，承托罩四角同样有四个10t吊耳，用以安装承载钢丝绳。承托罩下方可安装底部单滑轮，用以起降把杆，在地面工作时，更换成铰连接底座。本次作业，使用结构式扒杆，配以起重机构及承载机构，形成完整的吊装体系。

（1）拆卸人字架

检查各绳系及支撑等位置固定是否牢固。将人字架顶端横梁两端用两条2T的导链拴住，并在横梁上绑一条尾绳以控制横梁的摆 动，同时将导链挂在人字架的两侧三角架上；杆件的吊装及绑扎方式按以下图要求吊装及绑扎；拆卸横梁螺栓并检查各构件是否还有粘连，通过导链慢慢提升横梁，将横梁脱离人字架，再利用气动绞车通过扒杆将横梁吊至钻台同理将人字架侧面四个支持架拆除吊离，并下降扒杆杆件的吊装方式：采用在构件上气割小孔，使用卸扣进行吊装。

（2）上段1 拆除

拆除人字架后下降扒杆并将扒杆底部固定在3段上；选择井架主梁上方作为挂点，做好防火措施利用井架工气割井架结构梁或拆卸井架各段横梁及衍生支架的结构螺栓，拆除井架主梁时，先挂好2T的倒链作为牵引控制绳并绑好尾绳；施工人员在拆卸时候先挂好吊带，利用防火工装固定在主梁上，并用气割拆卸井架构件；先拆桁架结构，再拆主梁拆卸完1段后再下降扒杆，并将扒杆固定在4段，为拆卸2段做好相关准备 同理拆卸上段2-8段。

（3）下降扒杆

扒杆下降，将升降扒杆的升降钢绳的一端绑扎在塔段上端的主材节点处；利用倒链提升扒杆并将卸扣拆拆除；将固定钢丝绳松开，并利用倒链扒杆下放到相应位置并固定。

1.2.5 构件的绑扎

吊点绳系以钢丝绳组成的V形绳套。构成V形的两肢可以是一根钢绳也可以是两根钢绳。在V形套的顶点穿一只卸扣，其上端与起吊绳相连。吊点钢绳在构件上的绑扎位置，必须位于构件的重心以上；绑扎后的吊点绳中点或其合力线，应位于构件的中心线上，以保持起吊过程中构件平稳。吊点钢绳的两端应绑扎在被吊构件的两根主材的对称节点处，以防滑动。该节点距塔片上端的距离应小于塔片长度的40%。吊点绳呈等腰三角形，其顶点高度不小于塔身宽度的1/2，以保证吊点绳夹角不大于90°。控制绳应绑扎在构件最下端的主材节点处，一般相似于吊点绳的绑扎，由一根绳操作。

1.2.6 二层台以下井架拆除

拆除下部分（9、10、11、12段）井架，高度约为23米（不含二层台）具体步骤如下：二层台分四部分拆除；根据就近原则，利用左舷吊机先将分段挂好钩，气割井架构建或拆除联接螺栓，确定完全脱离后由吊车缓慢吊离；此时吊机作业半径为不大于13.5米（ 13.5米时最大动载为23.35吨），作业负重率不大于60%。吊臂仰角约67.7°。 吊机到吊装位置的垂直距离约为26m，高于23m，满足吊机吊装要求；拆10段时候，从钻台大门两侧吊住10段两侧。沿对角线气割井架构件，并吊至钻台面。根据就近原则，利用左舷吊机先将分段挂好钩，气割井架构件，确定完全脱离后由吊车缓慢吊离；利用相同方法依次拆卸第11段、第12段，满足吊车左右要求。

1.3 使用扒杆拆除井架的优势

相对使用浮吊以及搭“满堂红”脚手架拆除塔式井架，使用扒杆拆除塔式井架的优势主要有以下几个方面：一是工期进度相对较短；二是经济费用最少，仅为浮吊拆除费用的动员费。三是技术质量有保证，技术质量具有相关安全作业经验；四是安全方面：属大型吊装以及高空作业，风险等级最高R=15级，相对控制手段成熟。五是资源情况：协调资源容易。六是环境影响：受季风影响相对较小，作业条件风力不大于6级。当有台风时只需下降扒杆并固定，复位也只需半天时间；因此，采用扒杆拆除井架的方法工期较短；经济技术成熟；风险相对较小；风险控制手段成熟；受季风较前两种相对小，资源可获得性强。

2 结束语

本文针对于海上平台塔式井架拆除新方案进行了具体的分析和研究，通过探讨我们了解到，在实际的工作中，工作人员需要积累丰富的经验，根据海上钻井平台的实际工期、资金、技术以及资源可获得性等情况，进而采取有效的拆除方法。同时该技术还可以运用至海上大型构件在无法使用平台吊机拆除时，可以使用自行设计扒杆工装的方案进行拆除；在此祝我国海上钻井工作的顺利开展和长远进步。