一种用于海管开孔机的吊装支撑杆设计与应用

一种用于海管开孔机的吊装支撑杆设计与应用

张宇

身份证号码：4127261985☆☆☆☆2874

摘要：在使用860b型开孔机在海底管线上设备安装施工过程中，常使用吊带连接开孔机上的固定吊耳，然后通过吊带挂入吊钩，进行设备安装。这种设备吊装方式常需要开孔机设备由水平方向起吊扶正为竖直方向，设备在90˚的范围旋转时扭力变化较大，不能很好的转动。因设备吊点设计在操作手柄下方，吊带受力后会挤压操作手柄，给设备手柄以及变速箱的正常使用带来损坏风险。吊装支撑杆主要解决以上两点问题:一、使用撑杆在开孔机上方撑开吊带，避免吊带受力后影响变速箱和手柄；二、撑杆使用可旋转式吊耳，使吊装组成件受力良好，不会因设备角度转动形成较大的承载力变化。

关键词：海底管线维修；支撑杆；860b型开孔机安装

1概述

一种吊耳可旋转的吊装支撑杆，包括：撑杆主体、分别安装在撑杆主体上部和两侧的数个上侧吊耳和下侧吊耳，其中，安装在撑杆主体上部的上侧吊耳为焊接方式连接；安装在撑杆主体两侧的下侧吊耳采用承重螺栓连接，且螺栓螺纹与撑杆主体连接，螺栓光杆部分穿过下侧吊耳的安装孔中，为活动连接。不仅能够在开孔机上方撑开吊带，解决了吊带受力后影响变速箱和手柄正常使用问题；而且，其还能够使吊装组成件受力良好，不会因设备角度转动形成较大的承载力变化。

2施工背景

在860b型开孔机在海底管线上设备安装施工中，常使用吊带连接开孔机上的固定吊耳，然后通过吊带挂入吊钩，进行设备安装。这种设备吊装方式常需要开孔机设备由水平方向起吊扶正为竖直方向，因设备吊点设计在操作手柄下方，吊带受力后会挤压操作手柄，给设备手柄以及变速箱的正常使用带来损坏风险。

针对上述的技术不足，所要解决如下技术问题：1、解决860b型开孔机在将设备由水平位置改变为竖直方向时，因设备吊耳设计在变速箱操作杆下方，在设备姿态调整时，吊带受力后干涉操作手柄，因挤压对操作手柄可能的损坏风险；2、解决因设备主体限制，设备吊点承重量较小，在设备由水平位置扶正为竖直方向时，扭力变化较大。如采用常规撑杆的固定式吊耳，设备在90˚的范围旋转时不能很好的转动。

3吊装撑杆的设计

根据上述技术缺点，经过测量和实验进行了针对860b开孔机吊装支撑杆设计，主要分以下几步：

1、根据开孔机自重以及测量尺寸，确定吊带吨位及长度；

2、根据开孔机吊点距离变速箱距离及吊带长度，确定撑杆长度，保证在设备吊装过程中，吊带不会干涉开孔机变速箱和操作手柄；

3、根据开孔机、开孔联箱、闸板阀等设备总重量，计算撑杆的直径及壁厚；

4、根据设备在水平位置和竖直方向时，吊点不同的受力情况，做吊点的受力分析，确定吊耳的尺寸；

5、根据设备安装时的最大总重量确定旋转吊耳螺栓的材质、直径；

6、根据支撑杆端口处钢板的厚度、可旋转吊耳的厚度，确定螺栓螺纹部分的长度和光杆部分的长度。通过不断地探索和实验，制作了如下吊装杆：

具体实施方式

如图1—图4所示，撑杆包括：撑杆主体1、分别安装在撑杆主体1上部和两侧的数个上侧吊耳2和下侧吊耳3（本实施例的上侧吊耳2和下侧吊耳3分别为二个），其中，安装在撑杆主体1上部的上侧吊耳2为焊接方式连接；安装在撑杆主体1两侧的下侧吊耳3采用承重螺栓4连接，且螺栓螺纹5与撑杆主体1连接，螺栓光杆部分6穿过下侧吊耳3的安装孔中，为活动连接。

上述上侧吊耳2和下侧吊耳3上设有用于挂入吊机吊钩的连接孔。

4吊装撑杆的应用

适用于860b开孔机的吊耳可旋转的吊装支撑杆，其特征在于：包括：撑杆主体、分别安装在撑杆主体上部和两侧的数个上侧吊耳和下侧吊耳，其中，安装在撑杆主体上部的上侧吊耳为焊接方式连接；安装在撑杆主体两侧的下侧吊耳采用承重螺栓连接，且螺栓螺纹与撑杆主体连接，螺栓光杆部分穿过下侧吊耳的安装孔中，为活动连接。

所述上侧吊耳和下侧吊耳上设有用于挂入吊机吊钩的连接孔。

使用时，吊装撑杆安装在吊装设备与开孔机之间，通过卡环、吊带使上侧吊点2和下侧吊点3分别与吊车的吊钩相连，并和开孔机上方两侧固定吊耳相连。其在开孔机上方撑开吊带，避免了吊带受力后影响变速箱和手柄；且使用后吊装组成件受力良好，不会因设备从水平位置向竖直位置在90˚的范围旋转时，形成较大的承载力变化，为开孔机海底安装施工过程降低了安装风险，提高了施工效率。

5结束语

由于采用上述技术方案，其不仅能够在开孔机上方撑开吊带，解决了吊带受力后影响变速箱和手柄正常使用问题；而且，其还能够使吊装组成件受力良好，不会因设备角度转动形成较大的承载力变化，避免设备在水下安装时，出现设备损坏情况，为海底管线开孔作业节约了时间，为项目施工节约了成本。

参考文献：

[1]赵志岗主编.材料力学[M].天津：天津大学出版社.2001

[2]《海洋石油工程设计指南》编委会.海洋石油工程设计指南第五册海底管道设计[M].北京：石油工业出版社，2007.