張力腿平臺張力筋腱的吊裝扶正方法與流程
2023-05-14 09:14:46 2
本發明涉及張力腿平臺，尤其涉及一種張力腿平臺張力筋腱的吊裝扶正方法，屬於海洋石油工程領域。
背景技術：
目前，用於深水開發的浮式系統包括：單柱式平臺、半潛式平臺、浮式生產儲卸油裝置、張力腿平臺等幾種結構形式，其中，張力腿平臺作為一種典型的深水油氣開發的生產平臺類型，已經得到了較為廣泛的應用。而張力筋腱作為張力腿平臺的關鍵設備之一，其吊裝扶正施工、海上安裝是張力腿平臺施工的重要環節，甚至是影響張力腿平臺海上安裝的關鍵步驟。
張力筋腱是張力腿平臺的主要部件之一，起著系泊張力腿平臺，為張力腿平臺提供足夠剛度，控制張力腿平臺升沉、橫搖、縱搖周期等作用。現有的張力腿平臺的張力筋腱，通常設計成中空，以減少張力腿平臺上部的荷載，並方便海上安裝施工，在其生命周期內無需維護。張力腿平臺的張力筋腱通常分為上部分段、主體分段和底部分段，其主要包括：調節段、浮桶環、主管、公母頭、過渡段、底部連接件等結構部件，其在安裝時，由於風、浪、流的作用及主船晃動的影響，使張力筋腱在扶正過程中，容易產生碰撞損壞問題，在環境條件惡劣時，這種情況更顯突出，增加了施工作業風險；且由於製造材料比較昂貴、焊接工藝難度比較大,因此，其成本造價比較高，同時，由於其屬於精密儀器設備，對其安全施工、保護要求也很高。
技術實現要素：
本發明的主要目的在於克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種張力腿平臺張力筋腱的吊裝扶正方法，其不僅能夠進行張力筋腱的吊裝翻身，解決了由於風、浪、流作用及主船晃動的影響，使張力筋腱在扶正過程中所產生的碰撞損壞問題，大大降低了施工作業風險；而且，還大大提高了施工效率、安全性和可靠性。
本發明的目的是由以下技術方案實現的：
一種張力腿平臺張力筋腱的吊裝扶正方法，其特徵在於：採用以下安裝步驟：
第一步：分別將張力筋腱的上部分段和主體分段布置在浮吊船甲板上；
第二步：將起吊器、第二索具、卡環、第一索具連接組成浮吊索具吊裝裝置；
第三步：預連接三角板輔助吊裝裝置；
第四步：對張力筋腱的上部分段和主體分段的進行安裝；
第五步：變幅操作浮吊吊鉤和位於甲板上的履帶吊吊鉤，使張力筋腱的上部分段和主體分段通過浮吊索具吊裝裝置和三角板輔助吊裝裝置緩慢提升，並在離開主船甲板一定位移後保持水平，此時，保持履帶吊變幅和吊鉤高度不動；繼續變幅和旋轉浮吊，提升浮吊吊鉤，在張力筋腱扶正過程中，浮吊吊鉤向履帶吊吊鉤的方向旋轉變幅，最終利用浮吊吊鉤和履帶吊吊鉤雙鉤，使張力筋腱的上部分段和主體分段在空中平穩、安全扶正；在張力筋腱雙鉤扶正過程中，始終保持索具系統呈拉緊受力狀態，但隨著張力筋腱的逐漸扶正，吊裝帶逐漸鬆弛，最後呈自由狀態；
第六步：待張力筋腱扶正呈完全豎直狀態時，浮吊吊鉤保持變幅不動，履帶吊吊鉤緩慢放低，使三角板輔助吊裝裝置鬆弛，提升吊鬥緩慢自由脫落、吊裝帶自由滑出張力筋腱的上部分段和主體分段的底部，張力筋腱的上部分段和主體分段的雙鉤吊裝扶正完成；
第七步：張力筋腱的底部分段與張力筋腱的上部分段和主體分段的扶正時，需要將三角板輔助吊裝裝置替換成由第二索具、卡環、弧形吊鉤連接組成的弧形吊鉤裝置，並將弧形吊鉤插入張力筋腱的底部分段的底部連接件的設計位置，然後，重複扶正操作第五步、第六步。
所述三角板輔助吊裝裝置包括：三角板吊耳、連接三角板吊耳上端的卡環和第一索具、連接三角板吊耳下端的卡環和吊裝帶、連接三角板吊耳一端的卡環和第三索具。
所述對張力筋腱的上部分段和主體分段的進行安裝的具體步驟如下：
⑴通過浮吊吊鉤預掛由起吊器、第一索具、卡環、第二索具組成的浮吊索具吊裝裝置，並通過吊機操作，緩慢變幅起升浮吊吊鉤，使浮吊索具吊裝裝置呈自由懸垂狀態，並將起吊器安裝在張力筋腱的上部分段和主體分段的頂部位置；
⑵通過主船舶甲板履帶吊吊鉤預掛三角板輔助吊裝索具裝置，並通過吊機操作緩慢變幅起升履帶吊吊鉤，使三角板輔助吊裝索具裝置呈自由懸垂狀態；
⑶將吊裝帶纏繞套入張力筋腱的上部分段和主體分段的設置在中間以下位置，提升吊鬥安裝在張力筋腱的上部分段和主體分段的底部位置，並與三角板輔助吊裝索具裝置及第三索具連接，呈拉緊狀態，用以輔助張力筋腱的上部分段和主體分段的翻身扶正，降低張力筋腱扶正過程中的彎矩。
所述弧形吊鉤裝置安裝包括：將第二索具、弧形吊鉤通過卡環連接，並將第二索具預掛在履帶吊鉤上，弧形吊鉤安裝在張力筋腱的底部分段的底部連接件上。
本發明的有益效果：本發明由於採用上述技術方案，其不僅能夠進行張力筋腱的吊裝翻身，解決了由於風、浪、流作用及主船晃動的影響，使張力筋腱在扶正過程中所產生的碰撞損壞問題，大大降低了施工作業風險；而且，還大大提高了施工效率、安全性和可靠性。
附圖說明
圖1為本發明布置示意圖。
圖2為本發明三角板吊裝索具整體結構示意圖。
圖3為本發明三角板吊裝索具局部放大示意圖。
圖4為本發明張力筋腱段雙鉤吊裝扶正布置示意圖。
圖5為本發明張力筋腱雙鉤吊裝扶正過程示意圖。
圖6為本發明張力筋腱段雙鉤吊裝扶正布置示意圖。
圖中主要標號說明：
1.張力筋腱的上部分段和主體分段、2.起吊器、3.提升吊鬥、4.浮吊吊鉤、5.履帶吊吊鉤、6.第一索具、7.卡環、8.第二索具、9.三角板輔助吊裝裝置、10.三角板吊耳、11.吊裝帶、12.第三索具、13.弧形吊鉤、14.張力筋腱的底部分段。
具體實施方式
如圖1—圖6所示，本發明採用以下安裝步驟：
第一步：分別將張力筋腱的上部分段和主體分段1布置在浮吊船甲板上；
第二步：將起吊器2、第二索具8、卡環7、第一索具6連接組成浮吊索具吊裝裝置，以便於浮吊吊鉤4整體預掛索具和安裝起吊器2；
第三步：如圖2所示，預連接三角板輔助吊裝裝置9，以便於履帶吊吊鉤5整體預掛索具和安裝提升吊鬥3；
如圖3所示，上述三角板輔助吊裝裝置9包括：三角板吊耳10、連接三角板吊耳10上端的卡環7和第一索具6、連接三角板吊耳10下端的卡環7和吊裝帶11、連接三角板吊耳10右端的卡環7和第三索具12。
第四步：如圖4所示，對張力筋腱的上部分段和主體分段1的進行安裝；其具體安裝步驟：
1.通過浮吊吊鉤4預掛由起吊器2、第一索具6、卡環7、第二索具8組成的浮吊索具吊裝裝置，並通過吊機操作，緩慢變幅起升浮吊吊鉤4，使浮吊索具吊裝裝置呈自由懸垂狀態，並將起吊器2安裝在張力筋腱的上部分段和主體分段1的頂部位置；
2.通過主船舶甲板履帶吊吊鉤5預掛三角板輔助吊裝索具裝置9，並通過吊機操作緩慢變幅起升履帶吊吊鉤5，使三角板輔助吊裝索具裝置9呈自由懸垂狀態；
3.將吊裝帶11纏繞套入張力筋腱的上部分段和主體分段1的設置在中間以下位置，用叉車輔助的提升吊鬥3安裝在張力筋腱的上部分段和主體分段1的底部位置，並與三角板輔助吊裝索具裝置9及第三索具12連接，呈拉緊狀態。目的為了輔助張力筋腱的上部分段和主體分段1的翻身扶正，降低張力筋腱扶正過程中的彎矩，使其滿足強度要求，並保護張力筋腱、防止施工過程中對張力筋腱的損壞。至此，張力筋腱吊裝扶正索具懸掛完成。
第五步：如圖5所示，變幅操作浮吊吊鉤4和位於甲板上的履帶吊吊鉤5，使張力筋腱的上部分段和主體分段1通過浮吊索具吊裝裝置和三角板輔助吊裝裝置9緩慢提升，並在離開主船甲板一定位移後保持水平，此時，保持履帶吊變幅和吊鉤5高度不動，繼續變幅和旋轉浮吊，提升浮吊吊鉤4，在張力筋腱扶正過程中，浮吊吊鉤4向履帶吊吊鉤5的方向旋轉變幅，最終利用浮吊吊鉤4和履帶吊吊鉤5雙鉤的工作原理，使張力筋腱的上部分段和主體分段1在空中平穩、安全扶正，在張力筋腱雙鉤扶正過程中始終保持索具系統呈拉緊受力狀態，但隨著張力筋腱的逐漸扶正，吊裝帶11逐漸鬆弛，最後呈自由狀態，可以降低張力筋腱扶正過程中，由於張力筋腱長度較大帶來的彎矩，保護張力筋腱，以免張力筋腱損壞。
第六步：待張力筋腱扶正呈完全豎直狀態時，浮吊吊鉤4保持變幅不動，履帶吊吊鉤5緩慢放低，使三角板輔助吊裝裝置9鬆弛，提升吊鬥3緩慢自由脫落、吊裝帶11自由滑出張力筋腱的上部分段和主體分段1的底部，張力筋腱的上部分段和主體分段1的雙鉤吊裝扶正完成。此種方式可以保證張力筋腱的空中快速翻身，也避免了張力筋腱扶正過程中受到破壞，使其施工安全可靠。
第七步：如圖6所示，張力筋腱的底部分段14與張力筋腱的上部分段和主體分段1的扶正方法有所差異，究其原因在於張力筋腱的底部分段14的低端有與深水樁基連接的底部連接件，因此，需要將三角板輔助吊裝裝置9替換成由第二索具8、卡環7、弧形吊鉤13連接組成的弧形吊鉤裝置，並將弧形吊鉤13插入張力筋腱的底部分段14的底部連接件的設計位置，扶正操作步驟同第五步、第六步。
上述弧形吊鉤裝置安裝包括：將第二索具8、弧形吊鉤13通過卡環7連接，並將第二索具8預掛在履帶吊鉤5上，弧形吊鉤13安裝在張力筋腱的底部分段14的底部連接件上。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。