海洋结构物吊装索具配置探究

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1、海洋结构物吊装索具配置探究　　摘要：本文将对配扣的原理及影响配扣的相关因素进行分析研究，再利用EXCEL表格编制配扣计算公式为工程实例设计吊装索具，最后对在工程实践中出现的关于索具配置的相关问题进行梳理和总结。关键词：海洋结构物吊装索具配扣计算针对海洋石油开采的的复杂性特点，各种海洋结构物及相关设备的安装形式多样。海洋结构物安装流程主要有三个过程，分别是装船、运输、海上安装。结构物的装船方式主要有拖拉装船及吊装装船两种，而海上安装作业形式主要有滑移下水（导管架）、吊装（导管架/组块）、浮托法。对于海洋结构物整个安装工程中，涉及设备及人员起吊作业的多多，如船舶间的倒驳作业、主工程船

2、上设备就位、作业人员的上下船、插桩作业、打桩作业等等。同时码头装船的工艺流程中，小型导管架、小型组块可以直接用浮吊吊装装船，而组块上相关设备也可用履带吊吊装装船。另外在海上安装作业时，小中型导管架及小中型组块海上安装方式则基本用于吊装。总而言之，对于上述诸多涉及到吊装的作业，吊装索具是整个工程中不可获缺的，故而配置出安全、经济的索具是决定海洋结构物成功安装的关键。一、吊装索具的配置分析10首先使用SACS软件结构建模进行起吊分析计算，得出实际结构重心及各吊扣吊绳力，然后根据计算数据配置合适的索具。为了节约项目成本，一般优先考虑库存的高效旧扣，如果没有合适的旧扣，则配置采办新扣。索

3、具配置完成后，旧扣需要提前安排做拉力试验，新扣则需及时采购。配扣实际操作时，考虑工期紧张，可先采用详设的起吊分析配扣，但新扣采办前要与安装设计的起吊分析配置的索具比较核实是否在误差范围（0.25%）内。如在误差范围内，则依据详设起吊分析配的扣可以使用，如不在误差范围内，最终依据安装设计起吊分析结果为标准配扣。同时还要准备备用扣，为施工中可能出现的索具问题做准备。1.配扣原理不同结构物的（影响配扣的因素各异），但是吊装索具的配扣计算原理都是一样的，为了描述出配扣计算的基本原理，这里选择比较理想的结构物的（长方体）进行建模，实体模拟吊装情况如图1所示。如图1示，根据详设图纸确定吊点的

4、设计位置，为了计算方便，这里以重心点为原点，建立绝对坐标系（X-Y）。a、b、c、d四点为起重船舶吊机的主钩钩齿重心，扒杆轴向在投影平面为Y正向，L1′、L2′、L3′、L4′为索具L1、L2、L3、L4的水平面投影。10图2中吊耳式吊点配扣原理模拟形式，H为吊高，实际吊高要满足设计吊高要求，而设计吊高要保证每一根索具与水平面的夹角大于60度。a、b、c、d（x，y）及吊点坐标（x′，y′）已知。根据如下公式：计算出L1、L2、L3、L4的平面投影长度，而又已知吊高为H，则索具的长度图2中吊柱式吊点配扣原理模拟形式，配置的吊扣为环形扣。H-吊高；Ls-环形吊扣的一部分；La-钩头

5、到吊扣环套吊柱截面中心距离的水平投影；R-吊柱半径；C-吊柱半周长。配扣计算公式如下：2.影响配扣的因素配扣计算时，影响因素很多，大致有如下几个：（1）起重船吊机的钩齿距（2）导管架的斜度（3）导管架、组块吊点的形式（4）平均吊高。由结构物起吊形式，选定船舶资源。再据港池水深、码头标高、起重船的吊高、跨距等，确定起重船舶是否满足起吊要求。根据施工方案确认起吊位置。之后进行索具配备，配扣时要处理好各影响因素。2.1起重船吊机的钩齿距10吊机钩齿距不同，即使用不同的起重船，则a、b、c、d的坐标（图1所示）不同，直接影响着索具配置的长度。起吊方案确定以后，钩齿距即确定了。吊机有单钩、

6、双钩、四钩形式，不同形式的吊机主钩，其钩心距的选择方式不同，上述图3表示出了钩心距的基本选择方法，进而可在配扣时确定a、b、c、d的坐标。2.2导管架腿的倾斜当结构物固定为导管架时，导管架的形式决定着导管架腿的倾斜方式，由于吊点纵剖面与导管架腿轴面垂直，因而导管架的斜度影响带吊耳形式吊点的斜度，因而在配扣时的索具水平投影面上，吊点的坐标也需要投影到水平面上。根据导管架腿的倾斜可将分为单斜、双斜、垂直三种形式。单斜只在x及y轴其中一轴方向偏斜，双斜则为两轴方向上偏斜，垂直则是两轴都不偏斜。图4所示，AB为导管架退，整体坐标系X-Y-Z，局部坐标系x-y-z，bc为吊点纵向长，d为c

7、点在水平面上投影，此水平面为吊高末端的平面。如已知到导吊点纵向轴与Y、X的夹角为α、β，导管架与水平面的夹角为γ，S1为水平面，S2为管腿纵轴与吊点纵向轴构成的剖面。由管腿的长度AB及其竖向高度AC，即可得到γ值，从而求得吊点坐标：2.3结构物吊点的形式10吊点的形式有带吊耳吊点的及柱式的吊点，一个结构物的吊点可能都是带吊耳的吊点，也可能都是吊柱形式的吊点，也可能是带吊耳的与吊柱形式的混合。带吊耳的吊点依据不同结构物形式也有所不同，组块上、导管架上、吊装框架上及撑杆上的各有区别。