【摘　要】海洋平台大型设备的吊装一直以来都是海洋工程的热门课题和难点，随着人类对海洋资源的不断开发，海上大型设备安装的规模和复杂度也在不断增加，对吊装作业工艺和管理要求不断提高。本文以秦皇岛32-6油田CEPJ平台生产分离器吊装方案的设计为例，描述了采用临时工装加卷扬机及滑轮组在海上平台较大设备吊装中的应用，可为今后类似吊装方案的设计提供参考和借鉴。
 
【关键词】生产分离器；吊装方案；临时工装
 
一、概述 

随着海上现有油井的开发和新油层的发现以及海上石油平台服役时间的延长，海上石油平台的生产和生活设施必须进行不同规模和形式的改造，最终达到稳产、增产和节能减排的目的。尤其近些年来，随着油田开发技术不断提高，不少老油田重新焕发活力，带来了大量油田调整改造项目。生产分离器是海洋石油处理平台油水分离必不可少的关键设备，对于工艺流程扩容项目至关重要，其安全的施工对于整个改造项目也具有重要的影响，任何意外事故都会造成巨大的财产损失并影响到项目整体的施工进度。本文以秦皇岛32-6油田CEPJ平台生产分离器安装为背景，针对生产分离器的结构特点，结合海上施工现场要求，对吊装设备选用及总体方案进行设计、论证、工艺分析与计算，并提供相对应的安装技术以适应新形式下关键技术要求，这对于将来改造平台大中型生产分离器设备的安装，具有重要的指导意义。
 
秦皇岛32-6油田位于渤海湾的中北部，西北距京塘约20km，油田范围内年平均水深约20m，CEPJ平台为中心平台，建于2013年，随着新油层的发现CEPJ平台急需扩容增产。本次秦皇岛32-6油田CEPJ平台内挂井槽及工艺流程扩容项目在原油处理系统改造上新增加生产分离器一台（16mx4.8mx6.3m/50t），但由于平台吊机能力（20t@20m，5t@40m）有限无法满足其吊装工况，这种情况下如何选用合理的临时工装结构、安装方案以及工机具，是本论文研究的主要内容。
 
二、项目前期吊装方案调研 

目前海上平台设备的吊装一般有平台吊机吊装、使用卷扬机吊装、使用浮吊吊装三种方法。
 
使用平台吊机吊装须保证吊装重量和吊装位置在其安全作业范围内，由于CEPJ平台吊机能力（20t@20m，5t@40m）有限，无法满足该生产分离器（16mx4.8mx6.3m/50t）的吊装工况，故不予考虑。
 
浮吊吊装可较快速地将设备吊装到位，但其费用昂贵，抛锚定位和吊装过程中的安全风险较高，且受天气和海况影响较大，施工成本高昂，浮吊资源紧张，除非正好有浮吊在此附近作业，故本吊装也不予考虑。
 
三、由此看来，适用于本项目的为使用卷扬机吊装。


1、吊装工艺 

使用卷扬机吊装需要进行以下4步工作，包括：（1）根据海上施工现场要求及设备工况选购卷扬机及吊装锁具；（2）设计临时吊装工装结构并校核其强度；（3）海上安装卷扬机、临时吊装工装结构、滑轮组和钢丝绳等；（4）卷扬机吊装调试及正式吊装。

2、卷扬机及吊装锁具选型 

根据设备的最大重量、吊装高度及现场情况，从工期、经济、安全等方面考虑采用2台卷扬机配2套滑轮组进行吊装。
 
为减小临时工装的受力，对生产分离器橇装设备进行拆解，仅留设备（15.7mx4mx5.8m/40.5t），并用于罐体设备吊耳进行吊装。根据厂家资料，设备吊耳满足吊装强度需要。其余管线散料装箱，采用平台吊机吊装后现场组装。为避免设备在拖拽过程中对设备鞍座造成损伤，对设备加一个包含底座，保护底座的吊耳仅用于设备的滑移与拖拽，不用于吊装。吊装示意如图1所示。
 
  图1 吊装示意图 
在吊装方案中，对钢丝绳受力、临时吊杠的强度与稳定性、吊耳销轴强度、卷扬机额定牵引力、滑轮组受力等内容进行力学计算与验算，计算表明，该吊装方法和施工机具能够满足吊装和安装的要求。吊装所需机具见表1。 表1 生产分离器吊装所需机具
 
3.设计临时吊装工装结构并校核其强度
 
临时工装结构采用φ325X16及H700等型钢拼焊而成，采用SACS分析软件校核其整体强度，经计算，约束点的支反力及弹簧力都在合理的范围内，验证了模型的正确性，模型中杆件的UC（UtilityCheck）值均小于1，表明结构具有足够的强度。

4.设备吊装
 
试吊：试起吊前，对整套起吊系统进行全面的检查，包括吊点、栓钩情况、滑轮组穿绕、导向滑轮和卷扬机的固定情况以及临时工装的焊接情况等。检查无误后，开动卷扬机将生产分离器吊起，当设备离开支持船200mm时，停止起吊，静置10min，检查卷扬机承载力及构件是否存在安全隐患，确认安全后方可进行下一步工作。
 
正式吊装：经过安全检查后，开动卷扬机缓慢起钩，卷扬机逐渐受力，同时拉紧牵引滑轮组，使设备逐渐上行。两卷扬机同时缓慢起升，设备吊至接近中层甲板位置时，卷扬机停止起升。现场施工人员先通过调整保护底座前一组吊耳连接的导链来调整设备角度，使设备前方高度降低，并平稳落于提前放置在甲板的滚杠上，设备下放过程中必须平稳，如果出现异常情况及时汇报。水平牵拉方向的导链拉动设备向平台内移动，两卷扬机同步下放吊物，使吊物在下降中缓慢移向平台内侧。
 
就位阶段：采用倒链及滚杠，将设备滑移向安装位置。最后采用吊链或千斤顶将设备升起，拆除下方保护底座，设备最终就位。
 
5.安全技术措施
 
吊装前，成立设备吊装领导小组，吊装过程听从统一指挥，组织参与吊装人员进行安全技术交底，填报检查表和吊装令。
 
自行设计、制作的吊装临时工装必须严格把控工艺并做好相应检测工作，检验合格后方可投入使用。
 
两台牵引卷扬机要求型号相同，频率相同，起升速度相同，而且，在开始牵引时，要求两卷扬机所缠绕的钢丝绳圈数相同，两卷扬机电源集中控制。
 
指挥人员、卷扬机操作人员及配合相关人员要演练，配合默契，且吊装全过程必须在吊装安全质保体系有效监控下进行。
 
四、结束语
 
本项目采用卷扬机加临时工装的方法顺利完成生产分离器设备的吊装就位，其方法是成功的，经吊装过程和吊后检查，起吊机具状况良好，承重构件无永久变形。这充分说明了卷扬机滑轮组吊装系统是可靠的也是安全的。本项目为类似施工提供了一个施工案例，能为类似大型工程项目中的设备安装提供一种思路，为今后方案设计提供了很好的借鉴。
 
参考文献：

[1]王继耕一种吊装新方法在海上平台的应用[J].中国高新技术企业,2014.

[2]李海杰王元春大连千吨级加氢裂化反应器吊装工艺[J].石油化工建设,2008.