海洋石油工程吊裝管理淺議

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摘要：海洋石油工程中，吊裝作業(yè)是項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié)之一，幾乎所有項(xiàng)目都會(huì)涉及物料、機(jī)具的吊裝倒運(yùn)。對(duì)于吊裝來(lái)說(shuō)，任何意外事故都會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失或者人員傷害，進(jìn)而影響到項(xiàng)目的施工進(jìn)度。面對(duì)著大小不同、重量不一的被吊物，選擇合適的吊裝方法，并進(jìn)行合理的風(fēng)險(xiǎn)控制，就顯得尤為重要。闡述了海洋石油工程中的吊裝方法以及吊裝過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)控制。

關(guān)鍵詞：海洋石油；工程；吊裝；風(fēng)險(xiǎn)控制

過(guò)去幾十年，石油工業(yè)從陸地到海洋，從淺海到深海再到超深海不斷擴(kuò)張。國(guó)際能源署估計(jì)，全球油氣資源量三分之一位于海洋。海洋油氣的產(chǎn)量和儲(chǔ)量一直保持較快增長(zhǎng)，隨著海洋石油事業(yè)的不斷發(fā)展壯大，海上石油平臺(tái)、FPSO等海上設(shè)施都在快速發(fā)展，也帶動(dòng)了海洋油氣管道技術(shù)及裝備市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，海上石油平臺(tái)的建造數(shù)量不斷增加。在海洋平臺(tái)設(shè)施改造及運(yùn)維過(guò)程中，各類鋼結(jié)構(gòu)、管道、設(shè)備、機(jī)具等物料，其尺寸和重量也存在著較大差距，從幾十公斤到上百噸，因此如何將這些物料倒運(yùn)、安裝到位，就給吊裝施工提出了很高的要求，這就要求在不影響平臺(tái)正常生產(chǎn)，保證平臺(tái)設(shè)施安全的前提下，完成吊裝施工，本文重點(diǎn)對(duì)海洋石油工程中的吊裝方法及風(fēng)險(xiǎn)控制進(jìn)行了分析。

1吊裝機(jī)具及其應(yīng)用場(chǎng)所

吊裝機(jī)具是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動(dòng)重物的設(shè)備及配套裝置[1]，其主要作用是完成重物的位移，從而達(dá)到減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。吊裝機(jī)具一般可以分為起重吊裝的設(shè)備和配套裝置。起重吊裝設(shè)備主要包括橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車吊、履帶吊、升降機(jī)、起重船等，以及附屬裝置，如鋼繩、滑輪、索環(huán)、平衡儀、扣釘、吊架孔和掛鉤等。橋式、門式起重機(jī)廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、港口碼頭、倉(cāng)儲(chǔ)物流等；塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑、市政建設(shè)、設(shè)備安裝等場(chǎng)所；汽車吊、履帶吊等流動(dòng)式起重機(jī)，因其機(jī)動(dòng)靈活，能帶載或空載情況下，沿?zé)o軌道路行駛，廣泛應(yīng)用于港口、車站、貨場(chǎng)和工廠等貨物裝卸、建筑施工、設(shè)備安裝；起重船主要應(yīng)用于海洋及內(nèi)河的橋梁建設(shè)、設(shè)備設(shè)施安裝、打撈等作業(yè)；此外還有一些輕小型起重設(shè)備（如倒鏈），體積小、重量輕，安裝搬運(yùn)方便，特別適用于維修工作。

2海洋石油工程常用的吊裝方法

在海洋石油工程項(xiàng)目中，受到海上空間狹小、海洋環(huán)境的影響，主要的吊裝方式有：①利用平臺(tái)吊機(jī)進(jìn)行的吊裝作業(yè)，主要用于人員的上下平臺(tái)、施工和生產(chǎn)物料的吊裝倒運(yùn)、部分設(shè)備和管道的安裝就位等。②采用起重船進(jìn)行的吊裝作業(yè)，主要用于平臺(tái)導(dǎo)管架及上部組塊的吊裝就位、大型設(shè)備的安裝、海底管纜的安裝維修等。③采用臨時(shí)工裝結(jié)構(gòu)的吊裝作業(yè)，主要用于平臺(tái)吊機(jī)吊裝能力范圍外的小型設(shè)備的吊裝就位、結(jié)構(gòu)組對(duì)等。④采用倒鏈等手動(dòng)機(jī)具的吊裝作業(yè)，主要用于頂層甲板以下的物料倒運(yùn)、管道和結(jié)構(gòu)安裝、設(shè)備的維修更換等。⑤采用塔式起重機(jī)的吊裝作業(yè)，主要用于平臺(tái)不具備吊機(jī)、維修改造復(fù)雜的項(xiàng)目工作。以上介紹的五種吊裝方法中，采用平臺(tái)吊機(jī)的方式吊裝作業(yè)，是海上最常用，幾乎每天都要涉及的工作，在吊裝前需要和平臺(tái)指揮人員溝通和計(jì)劃。由于吊機(jī)屬于平臺(tái)自有設(shè)備，本文不多做分析和贅述，但是，平臺(tái)吊機(jī)受到吊裝范圍、吊重能力限制，需要用到另外的四種方法，下面將對(duì)于這些吊裝方式和風(fēng)險(xiǎn)控制進(jìn)行著重分析。

3起重船的吊裝和風(fēng)險(xiǎn)控制

3.1起重船的吊裝

起重船的吊裝是目前海上平臺(tái)導(dǎo)管架、上部組塊、大型設(shè)備及海底管纜安裝鋪設(shè)最常用的方式[2]。吊裝重量也從幾百噸發(fā)展到近萬(wàn)噸，而且還在不斷的上升發(fā)展。在海洋工程項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)模塊及設(shè)備的重量很多都超出了平臺(tái)吊機(jī)的吊裝能力，這就需要我們選用適合的起重船舶。

3.2起重船吊裝的風(fēng)險(xiǎn)控制

由于起重船吊裝作業(yè)，被吊物重量大，一旦發(fā)生事故，救援困難，定會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員的傷亡。根據(jù)有關(guān)的規(guī)定，起重船和被吊物的拖航，海上吊裝，屬于重大作業(yè)，在施工前，一定要將可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，管控措施做到位，主要從以下幾方面重點(diǎn)考慮：（1）起重船及附屬船舶的檢驗(yàn)。起重船一般為無(wú)動(dòng)力船舶，需要使用拖輪將其拖航到施工地點(diǎn)，被吊物由于重量較大，也要用專門的駁船運(yùn)輸，這些船舶在使用前，需要進(jìn)行有針對(duì)性的檢驗(yàn)。檢查時(shí)，首先要檢查船舶和人員的證書，其次要對(duì)船舶的消防、救生、通訊、主機(jī)等系統(tǒng)進(jìn)行檢查；對(duì)于拖輪，要重點(diǎn)檢查拖纜情況，有無(wú)備用纜；對(duì)于主作業(yè)的起重船舶，要對(duì)吊機(jī)的鋼絲繩、控制系統(tǒng)、吊臂長(zhǎng)度、吊重曲線以及船舶的錨泊系統(tǒng)進(jìn)行檢查。（2）起重船吊裝前進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。從被吊物陸地裝船，到海上運(yùn)輸，再到海上吊裝，都需要進(jìn)行理論的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括裝船時(shí)的結(jié)構(gòu)焊接固定、航行中的穩(wěn)性、拋錨位置圖、起重船吊機(jī)把桿高度、吊重能力和被吊物與平臺(tái)的相對(duì)距離等。（3）如果涉及多個(gè)船舶配合作業(yè)，在作業(yè)前，要組織各船舶關(guān)鍵崗位人員進(jìn)行交底會(huì)，確定材料準(zhǔn)備情況、航行和吊裝配合細(xì)節(jié)、風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施、應(yīng)急預(yù)案等。另外，多船舶配合，應(yīng)統(tǒng)一通訊頻道，保證通訊暢通也較為關(guān)鍵。（4）起重船在吊裝時(shí)，除按照常規(guī)吊裝安全規(guī)定外，由于被吊物體積較大，需要統(tǒng)一專人指揮，各崗位分工明確，保證通訊暢通，穿戴救生衣和正確使用安全帶等。起重船的吊裝作業(yè)，不容小視，要求把風(fēng)險(xiǎn)想在前，把工作做在前，這樣才能更大程度地避免經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和人員傷害事故的發(fā)生。

4臨時(shí)工裝的吊裝和風(fēng)險(xiǎn)控制

4.1臨時(shí)工裝的吊裝方法及應(yīng)用

采用臨時(shí)工裝的吊裝，是在平臺(tái)吊機(jī)范圍和吊重能力之外，同時(shí)為了節(jié)約租用起重船的費(fèi)用，所采用的吊裝方法。其結(jié)構(gòu)形式也多種多樣，有門式、吊臂式、橋式和框架式等，牽引裝置多采用卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)葫蘆等電動(dòng)起升設(shè)備。近年來(lái)，在平臺(tái)泵類、容器類等設(shè)備安裝施工，多次采用此類吊裝方式。此種方式在實(shí)施前，需要通過(guò)設(shè)計(jì)校核和現(xiàn)場(chǎng)勘查調(diào)研，制定出采用的吊裝設(shè)備，并結(jié)合滑輪組及結(jié)構(gòu)框架的形式制定吊裝方案（圖1）。以下為吊裝框架及滑輪組的建模簡(jiǎn)圖：

4.2臨時(shí)工裝的吊裝風(fēng)險(xiǎn)控制

既然是臨時(shí)工裝，其尺寸和形式不固定，每次吊裝前，都需要進(jìn)行焊接、組對(duì)和組裝，這種不固定性，勢(shì)必也會(huì)帶來(lái)一些風(fēng)險(xiǎn)。首先，要對(duì)臨時(shí)工裝的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，滑輪組纏繞方式的計(jì)算，還要對(duì)原有平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行校核，此種方法多數(shù)情況，被吊物不能一步到位，往往還需要對(duì)拖動(dòng)路線進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核，對(duì)平臺(tái)樁基承載力進(jìn)行校核，同時(shí)所出具的圖紙和計(jì)算報(bào)告，需要經(jīng)過(guò)第三方機(jī)構(gòu)的審核認(rèn)可。其次，按照設(shè)計(jì)圖紙安裝焊接起重用設(shè)備、滑輪組、起重吊耳等，組裝連接起重系統(tǒng)，臨時(shí)工組裝好后，應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)工裝結(jié)構(gòu)的吊重試驗(yàn)。如涉及兩臺(tái)起升設(shè)備，需要使用同步器保證兩臺(tái)設(shè)備能夠同步運(yùn)行。進(jìn)行試重試驗(yàn)時(shí)，要先對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行逐步加載試驗(yàn)，直至加載到額定重量的1.25倍，如兩臺(tái)設(shè)備同步使用，需進(jìn)行同步試驗(yàn)和逐步加載試驗(yàn)，試驗(yàn)重量為被吊物的1.25倍，并出具試驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容包括空載試驗(yàn)和試重試驗(yàn)結(jié)果。最后，臨時(shí)工裝吊裝，都是從船舶甲板上，吊裝就位，指揮人員與船舶人員協(xié)調(diào)配合，也是很重要的環(huán)節(jié)。臨時(shí)工裝的吊裝方式，一般吊重在幾噸或者十幾噸，二十多噸的情況并不是很多。由于臨時(shí)工裝在現(xiàn)場(chǎng)組裝過(guò)程，人為風(fēng)險(xiǎn)因素較大，一旦失誤，也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，因此，為了保證安全，不推薦采用此種方式吊裝30t以上的貨物。

5常用手動(dòng)起重機(jī)具和風(fēng)險(xiǎn)控制

5.1常用的手動(dòng)起重機(jī)具及應(yīng)用

目前，海上工程項(xiàng)目常用的手動(dòng)起重機(jī)具主要是倒鏈和千斤頂。其中，以倒鏈的使用最為廣泛，倒鏈因其重量輕便，在物料的平移拖拉、結(jié)構(gòu)組對(duì)、管線安裝、設(shè)備就位等方面發(fā)揮著很大的作用。千斤頂主要用于重量較重的設(shè)備的短距離水平或者垂直方向的調(diào)整。在我公司承攬的項(xiàng)目中，由于都涉及平臺(tái)設(shè)施改造，倒鏈就成為必須使用的工具。除物料倒運(yùn)外，比較典型的倒鏈吊裝就是外擴(kuò)甲板的組對(duì)和設(shè)備的就位。通過(guò)選擇合適的掛點(diǎn)，吊裝結(jié)構(gòu)和移動(dòng)設(shè)備，再輔助利用千斤頂?shù)男【嚯x起重作業(yè)，往往能夠完成幾十甚至上百噸設(shè)備的精準(zhǔn)就位。

5.2常用的手動(dòng)起重機(jī)具吊裝的風(fēng)險(xiǎn)控制

手動(dòng)起重工具在施工中，雖然吊重不大，但是使用如此頻繁，如果不進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，發(fā)生事故的概率會(huì)極大增加。所以要選擇合適掛點(diǎn)進(jìn)行倒鏈懸掛，掛點(diǎn)可以是吊耳或者型鋼抱卡。吊耳焊接完成，需要進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)。型鋼抱卡可以隨時(shí)調(diào)整倒鏈的位置，以達(dá)到合適的吊裝角度。使用千斤頂時(shí)，也要選擇好支撐點(diǎn)，確定甲板下部有型鋼支撐。使用倒鏈、千斤頂時(shí)，往往多臺(tái)同時(shí)動(dòng)作，需要統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)配合。

6塔式起重機(jī)的吊裝和風(fēng)險(xiǎn)控制

6.1塔式起重機(jī)在海上平臺(tái)的應(yīng)用

塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑、市政建設(shè)、設(shè)備安裝等場(chǎng)所，其應(yīng)用都是在陸地，但是在某海洋工程項(xiàng)目中，針對(duì)平臺(tái)儲(chǔ)罐的維修使用了一次塔式起重機(jī)，這也是目前海上平臺(tái)唯一一次使用塔式起重機(jī)。因罐區(qū)平臺(tái)上未安裝吊機(jī)，僅有一臺(tái)距離甲板面4.5m的2t電動(dòng)葫蘆，此電動(dòng)葫蘆無(wú)法滿足工作量大、范圍大的維修需求，且電動(dòng)葫蘆的鉤速很慢，無(wú)法滿足幾百噸物料吊裝量的要求。同時(shí)由于項(xiàng)目工期較長(zhǎng)，使用起重船舶也會(huì)受到天氣和海況的影響，工期無(wú)法控制。臨時(shí)工裝結(jié)構(gòu)施工量大，吊裝范圍也受到局限，也不宜采用。最終選定了采用塔式起重機(jī)的吊裝方式。

6.2塔式起重機(jī)吊裝的風(fēng)險(xiǎn)控制

采取塔吊的吊裝方式，提高了項(xiàng)目的施工效率，順利完成了施工任務(wù)。塔吊在海上平臺(tái)使用，應(yīng)進(jìn)行的安全管控措施，總結(jié)如下：（1）塔吊在海上使用，不但嚴(yán)格按照陸地塔吊管理的要求，還要結(jié)合海上的情況。在使用塔吊前，對(duì)塔吊人員資質(zhì)、設(shè)備的證書嚴(yán)格檢查。（2）考慮到塔吊駕駛員攀爬安全，在塔吊上部放置防墜器，上下塔吊必須佩帶，上下塔吊可以更換成膠底鞋，方便攀爬，在施工區(qū)域走動(dòng)，必須穿高幫勞保工鞋。（3）塔吊的抗風(fēng)能力一般在10級(jí)以下，一旦超過(guò)10級(jí)以上風(fēng)力，需要進(jìn)行緊急拆除，一方面聘請(qǐng)專職天氣預(yù)報(bào)員，提前掌握天氣動(dòng)態(tài)，另一方面做好應(yīng)急準(zhǔn)備，提前鎖定起重船資源。工程項(xiàng)目中成功在海上使用塔吊，為海上平臺(tái)的吊裝作業(yè)開辟了一條新路。塔吊確實(shí)也具備占地面積小、吊裝范圍廣的特點(diǎn)。塔吊的海上應(yīng)用，在一些平臺(tái)結(jié)構(gòu)單一的簡(jiǎn)易平臺(tái)，且不具備吊裝設(shè)備的平臺(tái)上，還應(yīng)該注意避免在大風(fēng)頻繁的季節(jié)使用，或者與塔吊制造廠家定做塔體抗風(fēng)能力強(qiáng)的塔吊。

7結(jié)束語(yǔ)

海洋石油事業(yè)正在飛速發(fā)展，在發(fā)展中，建立了始終把安全放在首位的理念。海洋石油工程為發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，鋪平了道路。吊裝作業(yè)作為海上工程項(xiàng)目不可缺少的部分，必須要重視吊裝安全。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于海洋石油工程的吊裝方法進(jìn)行了匯總，并對(duì)各種吊裝方法安全管控的重點(diǎn)進(jìn)行了初步的分析和探討，希望能為今后海上施工的吊裝工作，從技術(shù)和管理上提供一些借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]楊文柱.安裝與吊裝工程七十年[J].石油化工建設(shè)，2021（3）：81.

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作者:鄭松林 韓寧 單位:中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司