海洋平台组块内部设备成橇工艺优化与施工

黄俊雄

摘要：随着海上油气田得到不断开发，海洋平台组块建造项目随之增加。在海洋平台组块建造过程中，由于受到设备到货晚、项目工期紧或设备本身安装需求等多种因素的制约，有些设备未能在组块甲板扣片前完成设备成橇工作，需要将各分设备和组件吊装到组块上，在组块内部完成成橇工作。组块内设备成橇施工是海洋平台建造中一项重要且难度较大的工作，通过对换热器成橇施工内容的介绍，明确了施工技术应用的相关内容。组块内设备成橇施工属于狭窄空间下大型设备的安装施工范畴，采用操作较灵活的倒链配合并借用临时放置小平台的施q-q-艺方法，降低了施工操作难度，节省了成本，同时提高了施工的安全可靠性。

关键词：海洋平台；甲板；主体结构；吊装组对；成橇设备；施工

本文结合某油气田项目组块换热器设备的组块内部成橇施工实践，分析了组块内设备成橇施工的特点，介绍了施工方案和施工步骤，并对施工工艺进行了探讨。组块成橇施工工作，较为复杂的是原油换热器的成橇。两台原油换热器均处在相应的底座上，换热器通过支撑立柱相连接。总成橇的主要附属结构有梯子、栏杆、可拆卸的防护链装置和踢脚板等。总成橇长8.2m，高度5.8m，宽度2.0 m，重量达80t。海洋平台建造过程中，一些设备是在甲板主体结构吊装组对完成后进行组块内成橇组装工作的。組块内部设备成橇施工空间狭窄，成橇设备重量大，精度要求高，吊装作业复杂，大大增加了施工难度。本文结合具体工程实例，介绍了组块内设备成橇的施工方法，可为类似施工提供参考和借鉴。

1组块内设备成橇施工特点

组块内部设备成橇施工与常规设备成橇安装施工相比，不仅成橇设备吊装就位要求高，而且由于施工环境所限，成橇组装工作变得更为困难。组块内设备成橇施工的复杂程度与成橇设备所处位置、施工位置处结构物、施工空间大小、工机具能力等因素有关。施工难点表现在以下方面：（1）成橇设备的体积和重量一般比较大。（2）现场安装量大，对装配与检测技术要求高。（3）吊装施工方法的选择，包括吊装上组块和组块内成橇施工吊装两部分。在施工方法上，应结合现场实际，做出合理的方案。（4）施工空间小，施工作业集中。（5）成橇施工精度要求高。总成橇后，管线需要与总成橇设备进行连接，施工过程中必须保证足够的精度。（6）现场检验难度高。（7）工期有限。为了保证组块建造的整体进度，必须尽快完成施工任务。

2施工方案分析与确定

组块内部施工空间狭小，考虑到总橇附件吊到组块上占用空间，因此，决定先侧进吊装分橇设备到组块上，待上下成橇完成后，再吊装总橇附件到组块内施工位置。另外，受上层甲板片结构梁的影响，无法采用上层甲板片开孔后吊机辅助吊装上部橇到支撑上的方案，只能利用甲板片主结构梁采用倒链提升的施工方法。但施工前必须考虑对主结构梁进行加强。

根据总成橇在组块内的安装位置、现场特点、吊装侧进重量、工机具能力等因素，并经过对工期、技术条件、安全等方面的综合权衡。

3施工准备

首先，应认真了解施工现场情况，准备好施工工机具、材料、辅助小平台以及检验仪器等。施工前应各齐并熟悉如下资料：总橇布置定位图；成橇施工图；梯子、栏杆外形图；上下橇设备数据表、规格书；上下橇设备厂家资料；施工检验程序及要求；设备厂家供货清单。根据成橇施工的具体内容，准备好技术交底资料，对施工人员进行技术交底，认真讲解施工难点、技术要求及施工注意事项。

4施工工艺

4.1下橇的侧进吊装

下橇换热器PUQB-X-2016是总橇的成橇基础，首先进行吊装。侧进吊装前，先确定侧进路线和吊装方案，清除侧进吊装路线上的结构物，铺设好滚杠。考虑到设备重量和现场情况，采用两台吊机配合吊装侧进的方式。吊装时，用前后两台吊机同步吊起下橇换热器，待换热器前端置于平台甲板边缘处的滚杠上后，前台吊机摘钩；之后用倒链牵引设备至组块内，待设备大部或全部进入组块内部后，后台吊机摘钩，设备侧进吊装完成。

4.2下橇就位安装

通过调整并操作倒链，逐步牵引下橇换热器至事先划好的设备定位线位置。设备到位后。采用千斤顶顶起设备，抽出滚杠，再操作千斤顶使下橇换热器缓慢落至要求位置，并用临时挡块固定住下橇，防止移动。下橇就位后，按照图纸要求对设备找平找正，保证平面度不大于±3 mm/1m，最后将橇座与甲板进行焊接。

4.3上橇的侧进吊装

上橇换热器的侧进吊装方案和步骤与下橇换热器相同。需要特别注意的是，侧进吊装前必须确定并清理出上橇的临时放置区域，该区域既要考虑方便固定工机具，又要满足组块内上橇吊装到下橇上方的空间需求。

4.4上橇临时就位

上橇换热器进入到组块内后，采用倒链与千斤顶等工机具，通过临时吊点或组块内的结构梁，拖动上橇至临时放置位置。

4.5安装上下橇支撑

上下橇支撑采用H300型钢。安装时，首先应将下橇相对应位置打磨清扫干净，将8根支撑点焊固定，然后按照先中问后两端、对称焊接的顺序对支撑分别进行焊接组对。支撑安装完成后，应测量每根立柱的垂直度和8根立柱上端面的共面度，垂直度误差不得大于支撑高度的1/1000，共面度误差不得大于5一。如果测量结果不满足要求，应进行调整，然后复测，直至达到要求。

4.6上橇组块内吊装就位

上橇组块内吊装就位是整个施工中最困难部分。在施工前，先将准备好的辅助小平台靠近下橇放置好，辅助小平台比支撑立柱稍高一些（约100 mm）。施工时，首先在上橇换热器的4个吊点上采用卡环和钢丝绳分别拴系1个25 t的倒链，倒链的另一端挂靠在上面甲板片的结构梁或临时吊点上，挂靠位置应尽量远离上橇，留出一定的空间。同时操作4个倒链，进行第一次起吊。待上橇起吊至离地1m时，用两个10 t倒链各拴系上橇的一个对角，以保证设备平稳。该两个倒链不能受力，以钢丝绳正好拉直为准。同时操作倒链，在操作一侧倒链使上橇向辅助小平台移动的同时，放另一侧的倒链。

4.7上下橇连接组对。上橇吊装到支撑上之后，按照要求对各连接点进行焊接，经测量和检验合格后，上下橇连接组对完成。

4.8附件侧进吊装

附件侧进吊装在上下橇组块内完成组对后进行。栏杆可根据实际预制情况，逐片吊装，需要注意，由于单片栏杆重量轻，部分片尺寸又比较长，吊装侧进过程中，不仅要拴牢，还需要采用尼龙绳控制栏杆姿势，防止其晃动。带保护笼的梯子重心偏离中间位置较多，其侧进吊装采用偏离重心远端的吊索具用倒链替代的方案，侧进时倒链端先进到组块内，然后操作倒链逐步使梯子平稳落到组块内，待梯子大部分进入到组块内之后，摘除吊索具，然后牵引到位。梯子的临时就位采用就近原则，临时就位位置靠近其安装位置。附件尽量采用水平起吊和侧进，最大允许倾斜角度为200，并应时刻关注吊装侧进情况，防止发生碰损。对于防护铁链装置和踢脚板，重量轻，吊装到组块内操作简单容易，并且可以将多个部件捆绑在一起侧进吊装。