9黄山田“上部模块海上安装1”ppt课件

1、上部模块海上吊装,技术中心 黄山田 2020年8月23日,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,2,一 概述,本部分从设计标准、设计条件、大型资源选取、安装设计、施工准备、海上施工和常见问题7个方面介绍导管架以上的结构物，包括支撑模块、组块、生活楼、钻机模块、修井机及火炬臂海上吊装。,3,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,4,二 设计标准,通常，海上平台安装设计参照以下3类标准： 通用标准 API 标准、DNV 标准、ABS标准。 海事保险标准 LOC标准、NOBLE DENDON标准等，根据项

2、目海事保险确定。 详细设计规格书 详细设计出版的结构设计规格书、装船及固定规格书和海上运输及安装规格书。,5,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,6,三 设计条件输入文件,油田现场特征 平台位置坐标及精度要求，油田布置图，土壤资料，水深，油田现场风、浪、流、潮汐及温度等水文特征。 详细设计资料 详细设计规格书，详细设计图纸，重量控制报告，结构强度计算报告。 装船方案 运输驳船总体尺寸，上部模块装船布置图，运输拖轮，装船固定图。,7,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,8,四 大型资源选择,在上部

3、模块海上吊装用到的以下关键资源选取，直接影响项目经济性、安全性和工期，资源选取时应结合技术、公司计划、经济性和作业效率，本部分从技术角度论述关键资源的选取。,船舶资源,浮吊资源,运输驳船,拖轮资源,施工物料,吊装索具资源,9,四 大型资源选择浮吊资源,浮吊可行性论证流程,浮吊、结构物、油田布置和作业海域水文资料,结构重量、重心、总体尺寸、吊点和起止位置,油田布置、海底管线、水文特征,针对不同潜在资源绘制吊装步骤图，以便可行性论证,对比分析得出结论,编制可行性论证报告,10,四 大型资源选择浮吊资源,钩头力除考虑结构物重量外还应考虑以下因素：,动力放大系数DAF,吊装索具重量Wrig,不确定系数

4、WCF,Noble Denton规范要求： (1)计算重量不确定系数不小于1.05; (2)称重重量不确定系数不小于1.03。,包括吊装索具、卡环、吊装框架、撑杆、歇架、索具平台和吊点重量。,钩头力=（结构重量X不确定系数+索具重量）X动力放大系数,11,四 大型资源选择浮吊资源,蓝鲸号吊重曲线,！蓝鲸号为双主钩单扒杆，为避免吊装过程中扒杆扭矩过大，应尽量减小两钩头受力差（即重心偏差尽量小），特别是临界吊装情况，部分规范要求如右图。,12,四 大型资源选择浮吊资源,德瀛4主钩绞接,四航奋进4主钩,蓝鲸2主钩绞接,蓝疆单钩头4钩齿,13,四 大型资源选择浮吊资源,华天龙船艉探出顶升装置,考虑吊装

5、跨距时，应综合考虑滨海108和德赢船艉锚架，华天龙船艉顶升装置等可能干涉的设备影响。,在吊高设计时应考虑： (1)吊装索具挂扣和吊装所需吊装高度； (2) DNV规范要求，结构物起吊、跨越和下放过程中结构物与支墩和障碍物之间距离不小于3m，同时，钩头的最大高度有3m余量。,吊装吊高,挂扣吊高,14,四 大型资源选择运输驳船,根据功能运输驳船可分为：导管架下水驳、半潜驳、可调载甲板驳和不可调载甲板驳四类，运输驳船选择步骤如下：,自有驳船资源,15,四 大型资源选择拖轮资源,通常大型结构物拖航拖轮选择的主要技术参数为拖轮的系柱拉力，选择匹配满足拖航系柱拉力的拖轮即可。但为了满足特定项目的需要，应综

6、合考虑拖轮的船籍、主机功率、持航能力、经济航速和输灰能力等因素。,在项目运营过程中，除拖航拖轮外，现场靠驳辅助拖轮。,16,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,17,五 安装设计设计内容,一般模块海上吊装应提交以下成果文件给业主、第三方和海事保险审查。,安装程序描述模块海上安装方法和过程，用于指导模块海上吊装工作； 施工图纸是用图形对安装程序进行的形象、直观描述； 计算报告是从力的角度对安装程序的描述。,18,五 安装设计资料收集,进行模块海上吊装设计前，首先要收集设计所需资料，至少应收集以下资料：,19,五 安装设计配扣计算,吊装索具选择是大

7、型结构物安全、顺利吊装的最重要一环。,规范要求,索具长度制造误差0.25%,配扣理论与实际偏差0.25%,索具与吊点平面夹角60,索具:计算破段力/设计工作载荷4,卡环：设计工作载荷安全载荷,配扣原理：,投标阶段索具初选： (1) 索具重量取结构物重量的5% ； (2) 索具长度应取对角吊点中心距 ； (3) 索具破断力按结构物重量的1.5倍选取。,20,五 安装设计配扣计算,虽然配扣原理很简单，但却是吊装设计中最关键的一环，进行配扣时应综合考虑以下因素： 从驳船上起吊时需要的吊高、跨距和吊重； 吊至平台就位时需要的吊高、跨距和吊重； 钩头结构尺寸； 吊点结构形式及尺寸； 吊装框架/歇架/撑杆

8、结构特征； 钩头数量（多个钩头间连接方式）单主钩/双主钩/四主钩； 吊装模块时是否会与其他结构发生干涉； 当新旧索具搭配使用时，避免对角使用旧索具； 吊点数量。,21,五 安装设计配扣计算,三点确定一面，为了使模块在吊装状态下保持水平，至少应由3个吊点，在结构物重心沿吊点连线对称情况下可以采用两点吊，在海油工程中以4点吊为主；随着浮吊吊装能力和模块重量的增加，单点受力也在增加，不断挑战吊装索具的最大破断力，多点吊装是解决吊装索具破断力不够的一种方式。,22,五 安装设计配扣计算,印度VED栈桥，两点吊装,23,五 安装设计配扣计算,旅大32-2系缆平台，三点吊装,24,五 安装设计配扣计算,四

9、点吊装,25,五 安装设计配扣计算,2万吨龙门吊，采用多点吊装,26,五 安装设计船舶就位,船舶就位设计应考虑以下问题： a、现场主流向/风向，尽量避免船舶受横风/横流； b、油田平台设施及海底设施； c、模块在驳船上的方位及调到平台后的朝向，尽量避免组块吊起后调整模块轴向； d、模块是否探出驳船船舷，是否与主作业船上结构向干涉； e、吊高/跨距，模块结构物是否吊起和就位时是否与扒杆干涉。,27,五 安装设计船舶就位,28,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,29,六 施工准备,施工准备主要包括文件、人员、施工机具/物料、船舶四部分： 文件：安

10、装设计文件、吊装索具证书、应急程序、海上施工作业许可证、详细设计结构及总体布置图、各施工单位施工机具/物料清单。 人员：医生、气象员、海事保险、第三方检验、业主代表、总包项目组代表、建造人员、检验人员、定位导航人员、安装项目组人员、液压卡环操作员。 机具/物料：定位/导航设备、发电机、空压机、建造机具/材料、检验机具/材料、工程项目组机具/材料、就位千斤顶。 船舶：浮吊锚泊系统、吊机系统、调载系统、准备控制缆、驳船靠泊时的缆绳，施工机具/物料就位；驳船锚泊系统、调载系统调试，准备靠驳用缆绳；拖轮主机、拖带系统调试、准备拖缆。,30,六 施工准备CHECK LIST,31,六 施工准备CHECK

11、 LIST,32,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,33,七 模块吊装流程,上部模块指导管架以上支撑模块、组块、钻井模块、修井机、生活楼及火炬臂等大型结构，绝大多数上部模块利用浮吊吊装，上部模块的重量受浮吊能力限制，上部模块海上吊装流程如右图所示：,34,七 模块吊装船舶就位,浮吊到达施工现场后首先按照设计锚锚位图抛锚就位，为防止模块吊装过程中发生溜锚（溜锚是模块吊装过程中的最大风险之一），就位完毕后根据模块吊装要求进行锚泊试验，如果锚抓力不满足要求则重新抛锚直至满足要求为止。 浮吊就位完毕，模块运输驳船在拖轮的配合下靠好浮吊，通常采用舷靠和

12、艉靠两种。 幸运天使靠华天龙右舷。,35,七 模块吊装船舶就位,海洋石油229艉靠蓝鲸,36,七 模块吊装船舶就位,两条拖轮吊拖驳船至浮吊附近，通常在通过撇缆将缆绳送到驳船。,37,七 模块吊装船舶就位,在驳船离浮吊200米左右时，用小艇送两根缆绳到驳船，通过绞盘慢慢将驳船绞拢。,38,七 模块吊装船舶就位,利用吊机送缆给驳船,39,七 模块吊装吊装索具挂扣,为节省海上工期，一般要求在装船前按设计要求进行吊装索具预挂扣，并固定在索具平台上，到现场后只需将索具挂到浮吊大钩上。,40,七 模块吊装连接控制缆,控制缆用于控制模块的方向和模块稳定性，如需要大角度调整模块方向，也可以在模块吊离驳船后通过

13、控制缆实现。 当利用两个或两个以上的钩头吊装模块时不能进行大角度调整模块方向。,41,七 模块吊装起吊/撤船,在完成模块挂扣后，装船固定切除前将浮吊钩头调整到模块重心正上方，带力观察每根索具的张紧状态，如果钩头带力后部分索具还处于松弛状态，现场应对索具长度进行复测。 通常在模块吊装过程中逐渐加力，加力的同时一边观察索具受力状态一边观察模块腿离开支座的情况。起吊上部模块到安全高度后，运输驳船离开浮吊。,42,七 模块吊装吊装就位,组块起吊后，通过绞锚移船、旋转扒杆、变幅、调整方向等一系列动作，将组块移动到导管架等设计位置上方，慢慢下放钩头并对模块位置进行调整到设计要求。,43,七 模块吊装吊装就

14、位,BZ28-2西组块吊装就位,44,七 模块吊装吊装就位,西江23-1生活楼（LQ）吊装,45,七 模块吊装吊装就位,西江23-1钻机模块支持模块（DSM）吊装,46,七 模块吊装吊装就位,文昌带吊装框架和歇架模块吊装,带吊装撑杆钻机模块吊装,47,六 标准化设计程序上部模块安装,48,目录,概述 设计标准 设计条件 大型资源选择 安装设计 施工准备 模块吊装 常见问题,49,八 常见问题,1、结构物重量和重心偏差 重量和重心偏差使得结构物不能按设计方案起吊的情况时有发生，给项目安全、费用和工期带来很大影响。建议形成如下制度： (1)建造和设计过程中，专人跟踪重量控制报告，每月根据设计情况升

15、版中量控制报告； (2)在建造完毕后，对待吊装结构物进行称重； (3)结构物称重后，严格静止无计划的往结构物上增减物料； (4)吊点和索具设计过程中考虑三点受力的情况。,50,八 常见问题,2、下部结构干涉 下部结构干涉指导管架上的结构与组块下方干涉，影响下放，常见的下部干涉结构有隔水套管、采油树、钻井平台、立管、电缆护管、泵护管等导管架结构与组块结构干涉。,51,八 常见问题,3、上部结构干涉 上部结构干涉指平台结构上方与浮吊扒杆等的干涉，常见上部结构干涉直升机甲板、平台吊机、平台甲板等上部结构与浮吊扒杆干涉。,扒杆与平台吊干涉,52,八 常见问题,扒杆与平台结构干涉,直升机甲板与扒杆干涉,53,八 常见问题及建议,4