导管架裙桩套筒的吊装安装

Ｃ　ｒａｎｅ＆Ｌｉｆｔｉｎｇ　Ｆ。ｒｕｍ　吊装专栏　刘全刚　连鑫　冯英磊　２６６５２０　海洋石油工程啃‘岛）有限公司　山东青岛摘要导管型桩基固定平台作为国内外制造与使用最多的一种形式，在海洋石油及天然气资源开发中扮演了重要的角　色，裙桩套筒作为导管架最重要的部件之一，研究它的安装有着非常重要的意义。本文将详细阐述导管架裙桩套简　的吊装过程。　关键词吊装导管架裙桩套筒　中图分类号ＴＵ７４１．１　文献标识码Ｂ　文章编号１６７２—９３２３（２０１６）０５—００４７—０３　据预测，石油和天然气仍是未来很长一段时间内全世界消　费的主要能源，陆地油气开采峰期已过，能源缺ＦＩ逐渐扩大，向　套筒内壁的气囊组成，两者都是为紧固钢桩及防止所灌的浆体　流出之用，其中气囊在钢桩打入裙装后，在导管架顶部通过管线　将气体（氮气）充入囊内，气囊涨满包紧钢桩，达到上述目的。　海洋转移是大势所趋。导管型桩基固定平台作为国内外制造与　使用最多的一种形式，在海洋石油及天然气资源开发中扮演了　重要的角色。　导管架分片吊装过程中，裙桩套筒作为最重要的部件之一，　因其吨位大，安装精度要求高，小范围内需要多台履带吊配合吊　装，所以裙桩套筒的吊装安装难度是很大的，研究它的吊装安装　过程有着非常重要的意义。本文将详细阐述导管架裙桩套筒的　吊装安装设计。　１裙桩套简简介　裙桩套筒（ｓｋｉｒｔ叫ｅ　ｓｌｅｅｖｅ）是桩与导管架之间的联结构　件，主要结构是管状物与板的组合形式，通过它可将平台荷载传　递到钢桩。有些导管架的钢桩直接从导管腿内打入，不需要裙桩　套筒；有些导管架既有腿内桩，也有裙桩。裙桩套筒由以下几部　分组成：　图１裙桩套简照片　２裙桩套筒的吊装安装　裙桩套筒预制完成以后，需要把它安装到固定的地点，由于　其重量往往比较大，需要制定详细的吊装方案。下面以某导管　架Ｂ１裙桩套筒吊装为例，简单阐述安装过程。　２．１吊装安装流程　如图２所示。　（１）剪力板ｓｈｅａｒ　ｐｌａｔｅ、轭状作用板ｙｏｋｅ、裙板ｓｋｉｒｔ　ｐｌａｔｅ：特定作用及特定位置上的钢板。　（２）裙桩套筒导向：用于引导钢桩进入裙桩套筒。　（３）卡桩器：其作用是紧固钢桩。主要是在海上打桩过程　中，遇到强风时启动卡桩器液压顶紧锁钢桩，保持导管架在海中　的稳定性，以及打桩后利用卡桩器的锁桩效用，保持导管架稳定　的立于海中…。　２．２建立３Ｄ模型　吊装方案的设计第一步是利用加工图纸，建立裙桩套筒的　３Ｄ模型，一般来说需要建立２个模型，一个是ＴＥＫＬＡ建立的　详细模型（见图３），用来确定重心和重量，校核ＡＮＳＹＳ模型的　偏差及最后安装的空间碰撞。另一个模型是ＡＮＳＹＳ有限元模　（４）封隔器：位于各裙桩套筒的底部，包括外部胶皮和紧贴　石油化工建设２ｏ１６．０５　Ｉ　４７　Ｃｒａｎｅ＆Ｌｉｆｔｉｎｇ　Ｆｏｒｕｍ　吊装专栏　　修改　ｌ吊点强睦嗷核　吊点剞　，　吊机利用率　澎藩　．　Ｉ＼、＝　二，／　图２安装流程示意图　图５吊点布置图例　型（见图４），用　结构整体变形校核也是很重要的，有时候结构的整体强度　图３用ＴＥＫＬＡ软件建的３Ｄ模型　图４用ＡＮＳＹＳ软件建立的３１）模型　满足要求，但是变形过大导致安装误差比较大也是不满足要求　的。一般来说像裙桩套筒这种结构整体允许变形量小。　２．４．３吊点强度校核　２．３设计吊点　模型建立完以后，根据重心等信息开始设计吊点，这是一个　循环尝试的过程，需要先确定吊点，然后用ＡＮＳＹＳ来进行计算　吊点强度校核需要根据ＡＮＳＹＳ计算出吊点的受力，然后　根据不同的吊点形式来进行校核，有手算和ＡＮＳＹＳ模拟两种　方式，根据需要来使用。一般先用手算大致计算，然后用　ＡＮＳＹＳ模拟计算来校核手算的结果，双重保障。　得出吊点受力及整体应力和变形数据，再根据得出来的数据来　进行校核，只要发现问题就要修改，如果修改过后还是不满足要　求，则需要回到源头重新设计吊点的类型、位置和数量。　吊点的方式可根据具体结构的不同来设计，图５所示的例　子是带６个管式吊点，吊点规格均为５０８×２５×２００ｍｍ，吊点材　质为ＧＢ　７１２—２０１　ｌ　ＤＨ３６。挡板直径为８００ｍｍ，壁厚为２５ｍｍ　吊装时采用钢丝绳兜拉吊点的方法Ｐｌ。　２．４．４吊点干涉校核　吊点干涉校核是为了校核吊点的位置是否和结构或者焊缝　等重合碰撞。如果和主结构碰撞，则需要修改吊点的位置，如果　和辅助次结构碰撞，则需要确定辅助次结构能否修改移位，若无　法移动，则也需要修改吊点位置。与焊缝碰撞是校核中容易忽　略的，有时候现场焊接吊点时才发现，浪费了大量前期计算的时　间，所以在前期布置吊点的时候就要把横纵缝在图纸或者模型　上标示出来。另外还要注意的是钢丝绳与结构的碰撞，特别是　需要旋转的吊装，由于吊点的位置就决定了钢丝绳的位置，可能　２．４结构校核　当原始吊点设计完成以后，把吊点信息加载到ＡＮＳＹＳ模　型当中计算出相关数据并配上相应的吊索具来进行细致的校　核，包含但不限于以下内容：　２．４．１结构整体强度校核　结构整体强度校核是最关键的校核，这一步如果不满足要　求的话就需要重新布置吊点或者加上临时支撑来增加结构的强　度，一直到结构满足整体强度要求，也就是计算出的最大应力小　于材料的许用应力。　在平吊时并不碰撞，但旋转后就有可能钢丝绳和结构或者吊机　干涉。　２．４．５吊机利用率校核　吊机利用率校核根据吊点受力数据，考虑场地吊车的工况　４８　Ｉ石油化工建设２０１６．０５　Ｃ　ｒａｎｅ＆Ｌｉｆｔｉｎｇ　Ｆ。ｒｕｍ　吊装专栏　来验证是否满足吊装要求，当多台吊机配合吊装时，利用率比单　台时应该有所折减，若不满足需要修改吊点布置　。　守相应的程序及方案，主要步骤如下：　（１）根据方案焊接好吊点，并检验合格。检查所有吊索具　和设备没有问题，天气条件允许。　（２）在作业区，应在明显位置布置安全警戒绳。禁止与吊　．　装作业无关的人员进入，吊机就位，接好吊索具。　（３）吊装开始时先进行试吊，将结构缓慢平稳地提升２００～　３００ｍｍ，稳定约５ｍｉｎ。　（４）试吊没有问题，三台吊机起钩将结构缓慢提升到距离　地面约６ｍ，停止起钩，移除下部垫墩。　图８吊机载荷工况表　图９　ＡＮＳＹＳ模拟吊耳强度计算　（５）三台吊机缓慢提升裙桩套筒的高度，接近安装高度，然　后缓慢移动至预安装位置，微调吊机，使结构就位。　（６）所有焊缝封底完成后，摘钩，移除索具并撤离吊机。　２．４．６吊机站位空间校核　吊机站位空间校核也是很重要的一步，一般来说放在最后　校核，但在布置吊点的时候就要大致考虑这个问题，之前的校核　过后满足要求说明理论上可行，但有时候理论可行的方案在空　间上却不允许，所以这一步非常重要，特别是对于裙桩套筒这种　需要多台大型履带吊车配合作业的吊装工程来说。吊机站位空　间校核根据模型按一比一布置吊机，校核履带吊车之间、吊车和　结构之间是否碰撞，场地空间是否足够【５１。　３结束语　裙桩套筒的吊装安装难度很大，过程很复杂，研究它的吊装　安装过程有着非常重要的意义。本文简单的介绍了裙桩套筒的　吊装安装过程，吊装设计应该根据不同的起重设备能力，不同的　结构形式，不同的场地工况来制定，希望本文对裙桩套简吊装提　供一点思路。　参考文献　１姜宜辰，田育丰，杨树耕．导管架平台抱桩器设计…．中国海洋平台，　２００８年０５期．　２梁永超．基于ＡＮＳＹＳ程序二次开发的导管架平台结构分析【Ｄ】．青岛：　中国海洋大学硕士论文，２００５年．　３白增林，白新建．大型导管架平台的建造与安装【Ｊ】．中国修船，２００７（２０　图１　０吊机碰撞校核示意图　图１１裙桩套筒安装就位　增刊），６３—６４．　２．５现场吊装就位　当校核满足要求后，裙桩套简的吊装方案就算制作完成，接　下来要开ＪＳＡ给多部门相关人员讨论是否合理可行，是否适合　现场的工况。多部门确认吊装方案可行以后，吊装作业应该遵　４孙爱萍，严永江，耿惊涛，等．大型设备吊装方案优　Ｊ】．煤炭技术，　２０１０年Ｏ３期．　５惠丹，王进．浅水裙桩导管架的安装工艺【Ｊ】．中国修船．２０１３—１２—０ｌ　期．　（收稿日期：２０１６一叭一１８）　（上接４５页）　备的整体吊装。　门式液压吊装系统具有起重量大、吊装过程平稳安全、计算　机远程控制的优点，采用液压千斤顶吊装是移动式吊车、传统桅　杆之外的又一种方法，特别是在特大型设备整体吊装中具有较　明显的优势，在吊装行业的应用越来越广泛。神华煤制油煤液化　反应器吊装采用了ＭＳＧ一８０型吊车完成了２２０ｔ反应器的吊装，　ＭＡＭＭＯＥＴ？ＳＨｄｉｎｇ　Ｇａｎｔｒｙ的缩写，是ＭＡＭＭＯＥＴ公司的　一种滑动式Ａ行吊装架。　ｌ杨文柱．重型设备吊装工艺与计算．建筑工业出版社　参考文献　２卜一德．起重吊装计算及安全技术．建筑工业出版社　３毛善荣．特大型设备整体吊装项目的组织与管理．第三届全国工程建　设行业吊装市场研讨暨技术交流会　实际上ＭＳＧ一８０也是一种门式液压系统的变形，其英文名称为　（收稿日期：２０１６—０７—０２）　石油化工建设２ｏ１６．０５　Ｉ　４９