一种适用于钢管垂直安装的方法

宫 晨，周俊楠，陈 阳，谢媛媛

（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东 青岛 266100）

一种适用于钢管垂直安装的方法

宫 晨，周俊楠，陈 阳，谢媛媛

（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东 青岛 266100）

机械设备或钢管生产完成后通常会由平置吊装成竖直状态来满足安装需要。传统的管材竖立安装方法大概有4种：单个竖吊钳安装法，双竖吊钳安装法，单支吊索穿套结索安装法，利用上部辅助吊点安装法。本文介绍了以上4种吊装方法，并分析了每种方法的缺点或操作风险。经过对比总结，本文提出一种安全、实用、有效的竖立吊装方法。

立管；安装；吊装

1 传统安装方法

1.1 单竖吊钳安装法

使用单个竖吊钳完成钢管的垂直安装时，对于小管径或较短的管材使用比较方便，底部段焊固定后松钩，利用摘扣辅助绳拉开弹簧卡，再用细长杆一顶，吊钳就可脱落。对于管径较大的管材，竖吊钳起吊后钢管自然处于倾斜状态。具体吊装方法如图1所示。

该方法缺点如下：①钢管被吊起后为倾斜状态，需要人控制才能扶正，存在安全风险，不适用管径较大、长度超过6m管吊装；②钢管由倾斜到垂直就位过程中，吊钩要不断下放，吊钳有完全卸力的风险。而且人在操作过程中易误拉解扣绳，使弹簧卡提前弹开，为就位时吊钩下放带来很大隐患；③钢管竖立固定后，摘扣困难，需要使用长杆顶落，所以不适用于长度超过6m管材吊装；④只适合重量较轻的小型管材。

1.2 双竖吊钳安装法

图1 单竖吊钳安装法示意图

与单吊钳安装法类似，区别是使用两个吊钳可以避免钢管在起吊后出现倾斜。其缺点为：钢管在水平状态时，两吊钳锁紧位置为钢管上端的两侧，这样吊装在起吊时两吊钳存在横向受力，吊钳存在面外力，吊钳起吊时易退出或无转向柄的吊钳损坏。

1.3 单支吊索穿套结索安装法

使用吊带或钢丝绳锁紧钢管上部，位置在管长的1/3处，完成钢管竖立吊装。如图2所示。

该方法缺点为：①钢管被吊起后为倾斜状态，而且不易立直，借助人的外力会带来安全风险；②对于已经涂过油漆的钢管，吊索与钢管的摩擦系数小，起吊后易打滑，缠绕多圈吊装，需要解扣拉绳，管体上不得有节点等突出物，否则不好脱扣；③钢丝绳立吊管材，吊索易弯折损坏。

图2 索条锁紧安装法示意图

1.4 利用上部辅助吊点安装法

如图3所示，钢管底部焊接吊装吊点，顶部焊接辅助吊点。钢丝绳穿过辅助吊点孔后，通过卸扣固定于下部吊装吊点上。该方法对于较轻的细长杆经常使用，但也存在很多缺点：①吊前需要多焊接上部两个辅助吊点，吊装完成后，需要切除吊点。尤其是顶部的辅助吊点需登高切除，施工不便，也增加了后续工作量；②抬头时辅助吊点孔会对索具造成损坏；③固定完毕起钩，钢丝绳抽出时，压头易被上部吊点挂住，有带倒的危险。

图3 多吊点安装法示意图

综上所述，传统的4种管线垂直吊装方法各有缺点，或有安全风险，或操作不便，或增加后续工作量。

2 垂直安装新方法

为解决上述问题，采用一种管材垂直安装的新方法，该方法既能安全完成立柱的垂直安装，又能在较低的位置进行挂扣、摘扣以及吊点切除操作，而且索具可调节长短，吊点在两米以下灵活选择，相应增大了吊装范围。为实现此方法的广泛应用，需要针对不同的管径，设计制作不同规格的立管器。立管器吊制作及使用如图4、图5所示。

图4 吊装圆环示意图

具体操作过程如下：

（1）将经过CCS检验合格的立管器上下各两个吊耳安装上合适的钢丝绳（吊带）和卸扣（注意：圆环以下的吊索具长度一定要合适，要保证圆环以下吊索具在张紧状态时，圆环的位置在钢管的顶部区域附近且不超过钢管顶部）。

图5 吊装圆环使用示意图

（2）将立管器圆环套入钢管顶部，圆环以上的钢丝绳与吊机勾头连接，圆环以下的钢丝绳（吊带）与立柱底部吊点连接。

（3）起吊，钢管会在圆环设备的支撑下从水平状态过渡到竖直状态，在圆环的支撑下，钢管的垂直度非常好。

（4）钢管就位，点焊固定后，摘掉立柱底部的两个吊点的卸扣，吊机起勾即可轻松脱离立管器。

（5）切除钢管底部的吊点，完成钢管垂直吊装。

使用本装置吊装立柱，具有下列优点：①起吊后钢管垂度好，吊装风险低；②适合不同管径、不同长度的钢管垂直安装；③低位挂扣、摘扣，可操作性强；④临时吊点用后低位切除，操作方便。

3 总结

传统的钢管垂直安装方法具有局限性及操作风险。为了安全高效地完成钢管安装，本文提出一种钢管垂直安装的新方法，该方法可以克服传统方法的缺点和不便。新方法需根据不同的钢管直径设计不同规格的工装。该工装在多个海洋工程陆地建造项目中应用，发挥了重要作用。本方法可为今后类似项目的吊装提供指导。

[1]谢 彬，高瑞力，谢文会.新型组块吊点的设计和应用[J].中国海上油气，2008，20（4）：264-266.

[2]王 宁，徐田甜.西江23-1油田平台模块海上吊装优化设计[J].石油矿场机械，2007，36（8）：26-30.

A method for vertical installation of steel pipe

GONG Chen,ZHOU Junnan,CHEN Yang,XIE Yuanyuan
（China Offshore Oil Engineering(Qingdao)Co.,Ltd.,Qingdao 266100,Shandong China）

Normally,the position of mechanical equipment or pipe has been changed from horizontal to vertical for installation after being fabricated.The four conventional erection installation methods include lifting and installation by the one clamp,lifting and installation by the two clamps,single lifting belt locking the suspended object and installation by auxiliary pad eye.The four methods have been introduced in the text,of which the disadvantages and operational risks have been analyzed.By comparison and summary,a kind of safe,practical and effective erecting installation method has been put forward.

Vertical pipe;Installation;Lifting

TH182

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.04.018

1672-0121（2017）04-0063-02

2017-02-21；

2017-04-24

宫 晨（1982-），男，从事海洋工程陆地建造技术与管理。E-mail：gongchen@mail.cooec.com.cn