曹雨華，王宏民

(招商局重工(江蘇)有限公司，江蘇 南通 226116)

0 引言

半潛式起重拆解平臺海上作業(yè)綜合競爭力明顯優(yōu)于其他現(xiàn)有起重船和生活平臺的組合。在定位、作業(yè)、生活支持功能等方面，半潛式起重拆解平臺相對于傳統(tǒng)形式的起重船提高了吊載重量。該平臺工作時，通過自身壓載水的調(diào)整及借助于船體形式和船艉的特殊設(shè)計可在吊載過程中提供良好的穩(wěn)性，可以根據(jù)所運貨物高度、大小、重量和不規(guī)則的特點，滿足大面積貨物承載甲板的特定要求，依據(jù)特有的無斜撐結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化顯著提高自航速度，提升平臺整體作業(yè)效率[1]。

重吊是平臺的關(guān)鍵設(shè)備之一，其自重大、吊臂長、整體安裝要求高；重吊形狀結(jié)構(gòu)特殊，重量重心難以計算；重吊在平臺甲板上組裝與其他工種存在交叉作業(yè)，作業(yè)效率低且安全風險大；平臺在水上始終處于運動狀態(tài)，重吊組裝精度難控制。為了縮短安裝周期，提高安裝精度，將重吊在廠家組裝并調(diào)試完成后作為一臺整機運輸?shù)焦敬a頭，再利用30 000 kN浮吊完成吊裝。

本文對30 000 kN浮吊利用重吊整體吊裝平臺的各關(guān)鍵點、風險點進行分析、研究、計算，以保證重吊吊裝一次性順利安裝。

1 重吊相關(guān)參數(shù)

該半潛式起重拆解平臺配置了2臺重吊，均為全回轉(zhuǎn)克令吊，自重15 170 kN，高度105 m。重吊主要由基座、桅桿、臂架、變幅鋼絲繩、主鉤鋼絲繩、主鉤5大部分組成[2]，見圖1。

2 浮吊參數(shù)

浮吊側(cè)視圖見圖2，設(shè)計參數(shù)如下：

總長127.5 m，型寬50.0 m，型深9.0 m，設(shè)計吃水5.5 m；主鉤起吊能力2×7 500 kN，輔鉤起吊能力2×7 500 kN；主鉤最大吊高115 m，輔鉤最大吊高165 m。

主、輔鉤聯(lián)合垂直起吊載荷幅度見表1。

3 整體吊裝索具

根據(jù)重吊的吊點及重量中心位置，選取合適的吊索具，具體清單見表2。

表1 起吊載荷幅度表

4 有限元計算分析

重吊在吊裝過程中所承受的水平、立正狀態(tài)應(yīng)力分布分別見圖3、圖4。由圖中可知：在水平狀態(tài)下，最大應(yīng)力出現(xiàn)在桅桿與臂架連接處；在立正狀態(tài)下，最大應(yīng)力出現(xiàn)在吊耳附近。按照挪威船級社《DNVGL—SF—N001》規(guī)范要求，極限狀態(tài)系數(shù)取0.75，普通鋼(Q235)的許用應(yīng)力為176 MPa，高強鋼(AH36)的許用應(yīng)力為266 MPa。在各工況下最大應(yīng)力均小于許用值[3]。

5 整體吊裝步驟

5.1 準備階段

(1)按照要求將主鉤定滑輪平臺上的干涉欄桿割除。

(2)準備好相應(yīng)的吊索具及其他將要使用的設(shè)備設(shè)施。索具及其他設(shè)備必須提供有效證書復印件供審查[4]。

(3)先掛鉤并將索具自由收緊(不產(chǎn)生載荷)，再解綁。確認所有綁扎解除后起吊。

圖3 水平狀態(tài)重吊應(yīng)力分布

圖4 立正狀態(tài)重吊應(yīng)力分布

(4)重吊安裝位置、存放位置、移動路線需提前清理和準備完畢，避免干涉。

(5)吊裝前檢查浮吊等設(shè)備狀況，確保處于良好使用狀態(tài)。

(6)準備好手拉葫蘆、纜風繩、油缸等，用于起吊防橫移及快速到位。

(7)吊裝前，在吊裝區(qū)域應(yīng)用彩帶圍起來。與操作無關(guān)人員不能進入吊裝區(qū)域。

5.2 起吊階段

30 000 kN浮吊主臂架角度為60°，均勻起吊至重吊脫離底座0.05 m，然后停止5 min觀察無異常后繼續(xù)起吊[5]，見圖5。起吊4鉤作用力的合力應(yīng)在重心正上方，且起吊需要緩慢并仔細觀察，防止吊起瞬間重吊前后或左右擺動。起吊過程中應(yīng)保證運輸船纜繩處于松弛狀態(tài)[6]。

鋼絲繩夾角較小，角度引起的受力增加不計。此時主鉤受力6 900 kN，輔鉤受力8 270 kN，對照表1起吊載荷幅度表，滿足要求。

圖5 重吊起吊示意圖

5.3 吊裝翻轉(zhuǎn)階段

30 000 kN浮吊主臂架角度60°，重吊逆時針翻轉(zhuǎn)到49°，見圖6。此時主鉤受力7 150 kN，輔鉤受力8 020 kN，對照表1，滿足要求。

圖6 重吊翻轉(zhuǎn)49°示意圖

5.4 吊裝到位階段

30 000 kN浮吊主臂架角度65°，重吊逆時針翻轉(zhuǎn)到90°，見圖7。此時主鉤受力3 450 kN，輔鉤受力11 720 kN，對照表1，滿足要求。

圖7 重吊翻轉(zhuǎn)90°示意圖

6 結(jié)語

通過前期詳細的策劃與過程中的全面管控，利用浮吊順利完成重吊的吊運安裝。該吊裝方案大大縮短了安裝周期，同時降低了現(xiàn)場作業(yè)的難度和風險，提高了安裝精度，為后續(xù)重吊整機安裝積累了寶貴的經(jīng)驗。