成品支吊架在海上风电升压站上的应用

成品支吊架在海上风电升压站上的应用

赵洁 

中国石油海洋工程（青岛）有限公司

摘要：随着海洋工程平台的迅速发展和人们对电气设备的关注的不断提高，海上风电升压站安装工程也进入了一个转型发展和工艺创新的重要阶段。为了能够适应新的时代，在海洋平台中，对电气设备的安装提出了更高的要求，海上风电升压站安装工程中的零部件正逐步朝着工厂预制化、模块组合化的方向发展。其中，在海上风力发电升压站安装工程中，支吊架是最基本的部件，为了提高安装质量，使用成品支吊架是必然的发展方向。在此基础上，本文将海上风电升压站安装工程项目作为研究对象，对成品支吊架在海上风电升压站安装工程中的具体应用进行了研究。

关键词：成品支吊架；海上风电升压站安装；应用

引言

成品支吊架在海上平台中有着广泛的应用，主要优势在于其设计简单、安装方便、精度高和可靠性高。因此成品支吊架在海上平台有着广泛的应用。其在支撑管道、支撑电缆、支撑设备等方面都有着重要的作用。支撑管道：成品支吊架可以用于支撑海上平台的管道，包括输送油气、供水、供气管道等。由于海上平台的环境较为恶劣，管道需要承受风、浪、温度等多种因素的影响，因此需要选用具有较高强度和耐腐蚀性的材料制造支吊架，以确保管道的安全运行。支撑电缆：成品支吊架也可以用于支撑海上平台的电缆，包括电力电缆、通信电缆等。电缆在海上平台中需要承受盐雾、紫外线等环境因素的影响，因此需要选用具有较高耐腐蚀性和抗氧化性的材料制造支吊架，以保证电缆的安全运行。支撑设备：成品支吊架还可以用于支撑海上平台的设备，如泵、压缩机、发电机等。这些设备在运行过程中会产生较大的振动和冲击力，因此需要选用具有较高强度和刚度的材料制造支吊架，以确保设备的稳定运行。成品支吊架在海上平台的应用具有很高的优越性，可以提高平台的运行效率和安全性。在选择成品支吊架时，需要根据实际使用要求和环境条件进行综合考虑，选用具有相应性能和材质的支吊架。

1、成品支吊架与传统支吊架的优势

1.1传统角铁支架存在的弊端

不足之处有：①传统的角铁支架容易生锈，寿命短；②支架一旦装好，基本上不能再调或移除；③与管子的接触是硬性的，震动、噪声很难消除；节点的受力不能准确地进行计算，不利于安全；⑤缺少系统的考虑，给以后的维修工作造成困难；⑥支吊架需要油漆、腐蚀和除锈，耗费了很多的人力和物力；在切割、焊接和喷涂过程中，会产生对工人的身体健康有危害的有害粉尘和挥发性气体；⑧大部分的角铁支架都是将角铁直接固定于其上，当发生摇晃时，会导致管线有倒塌风险；⑦切割，焊接，喷涂时，会产生有害的粉尘，挥发性气体，对工人的身体健康有很大的危害；⑧大部分的角铁支架都是由角铁直接固定于顶端，当地震来临时，很可能会因支撑物的断裂而引起管线的崩塌，从而给管线带来巨大的破坏和破坏，给管线带来巨大的破坏。

1.2成品支吊架的优势

其优点在于：①可直接生产、发货、现场装配、快速安装、延长支架系统寿命；②尽量降低焊接量，保证原有建筑物的整体完整性；③成品支吊架配件品种繁多，装配方式灵活，通用性强，可组合；④可支撑也可吊装，可调整支架横梁的高度，使支架的使用更加有效，节省了安装的空间；⑤特殊的连接总成设计，便于调整、组装；⑥在桩基上采用输入的防震螺栓进行加固，使桩基的受力更加安全、可靠；⑦现场组装，不焊接，不使用明火，不使用油漆，不使用任何工具，以保证工作人员的安全和健康。⑧可以按照要求对支吊架进行以吨、以组为单位的方式进行结算，增加了各方的管理效率。

1.3成品支吊架与传统支吊架安装的比较

传统型铁支吊架安装效果： 1）铁支架的表面涂上一层防锈漆，局部需要在外部涂上一层漆。因涂料与湿度、安装摩擦力、空气温度等因素有关，若长期使用，涂料将会脱落，支架将会锈蚀，从而使支架的承载能力下降，甚至破坏。3)支架的安装方式比较随机，没有进行过严格的应力计算，也没有进行过螺栓拉拔测试，这不仅会影响到外观，还会带来一些危险，甚至会引起支吊架的破坏。支架在未进行精确的应力计算、螺栓拉伸测试等情况下，不仅影响了外观，而且还存在着潜在的应力隐患，如电线断裂等。4)支座装好后，形状是固定的，很难调节。5)风管和水管在同一标高上没有维护的余地，支架的安装位置也是杂乱无章的。

成品支吊架安装效果。(1)成品支吊架表面全部镀锌，不需要再做任何的涂装，可以延长机架的使用寿命。2)在安装时，对管道、墙面、地板等无任何影响。3)对支架的安装位置进行了受力计算，并进行了螺栓拉伸实验，保证了支座的可靠、可靠。4)支吊架明亮、美观，具有很好的识别性。5）支吊架可在现场装配，层次分明，在支吊架的底部设置塑胶防护插头，便于调整高度和宽度。塑胶防护塞子，可轻松调整高度及宽度。

2、安装工程中成品支吊架应用的要点

在海上风电升压站安装工程中，成品支吊架的应用要点包括以下几个方面：①类型和规格选择：根据升压站的设计和安装要求，选择合适的支吊架类型和规格。悬吊式、支撑式和组合式等多种类型的成品支吊架可供选择。②安装位置和高度确定：根据升压站的设计和安装要求，确定成品支吊架的安装位置和高度。需要考虑支吊架的承载能力、刚度和稳定性等因素。③安装方法和工具选择：根据成品支吊架的类型和规格，选择相应的安装方法和工具。常见的安装方法包括螺栓连接、焊接和液压拉伸等。④安装质量和安全性检查：在成品支吊架安装完成后，需要对其进行检查，以确保其质量和安全性能符合要求。检查内容包括支吊架的材质、加工精度、防腐涂层等。⑤维护和检查：在升压站运行过程中，需要对成品支吊架进行定期维护和检查，以确保其正常运行和安全性能。维护内容包括支吊架的清洁、防腐处理、更换损坏部件等。⑥符合相关标准和规范：成品支吊架的应用需要符合相关的标准和规范，如海洋工程设计规范、船舶与海洋工程铁结构防腐规范等。

2.1完成电缆桥架综合图纸绘制

因为在安装之前，成品支吊架需要进行统一的预制和组装，所以为了确保它与施工现场的匹配程度高，避免管线和设备之间产生冲突，所以在制作成品支吊架之前，需要对项目中的电缆桥架做一个详细的调查。电缆桥架是由电缆桥架，电缆支架，连接件，附件等组成。在进行综合测绘的时候，主要是根据电缆的布局原理，来规划电缆的安装线路，并且在布局的时候，要注重预留安装的操作空间以及后期的维修空间。此外，对于需要进行低温处理的电缆，应该在图纸上清楚地标注出来，所产生的型材应该标明电缆的规格尺寸、材质以及支架类型等，这样便于后期成品支架的制作和应用。

具体而言要成品支吊架电缆桥架综合图纸的绘制需要考虑以下几个方面：①确定电缆桥架的类型和规格：根据电缆桥架的使用要求和安装条件，选择合适的类型和规格。常见的电缆桥架类型包括梯级式、托盘式、槽式等。②确定电缆桥架的安装位置和高度：根据电缆桥架的使用要求和安装条件，确定其安装位置和高度。需要考虑电缆桥架的承载能力、刚度和稳定性等因素。③确定电缆桥架的支吊架类型和规格：根据电缆桥架的类型和规格，选择合适的支吊架类型和规格。常见的支吊架类型包括悬吊式、支撑式和组合式等。④绘制电缆桥架综合图纸：根据以上确定的信息，绘制电缆桥架综合图纸。图纸应包括电缆桥架的类型、规格、安装位置和高度，以及支吊架的类型、规格和安装位置等详细信息。⑤添加必要的标注和说明：在图纸上添加必要的标注和说明，如电缆桥架和支吊架的材质、加工精度、防腐涂层等。⑥审核和批准：在绘制完成后，对图纸进行审核和批准，以确保其符合要求。

成品支吊架电缆桥架综合图纸的绘制需要考虑电缆桥架的类型和规格、安装位置和高度、支吊架的类型和规格等方面，并进行详细的标注和说明。在绘制完成后，需要进行审核和批准，以确保图纸符合要求。

2.2支吊架承载力、最大跨距计算

在海上风力发电升压站中，为确保装置及管线的可靠安装，支吊架必须采用比装置及管线的自重更大的载荷。由于支吊架的形式、材料、跨距等多个因素的影响，所以在使用成品支吊架之前，必须对其承载能力及最大跨距进行计算。例如管道支吊架的承载力计算，根据支吊架最大跨越的强度计算，主要依据如下公式：

其中， Lmax代表以 m为单位的最大容许跨度；q为以 N/米为单位的管道长度计算载荷， q为管材重量、保温重量、附加重量之和；W代表管线接触面的弯曲因子，单位为立方厘米；Φ代表管线的横向焊接系数，一般取0.7；[δ] t指的是铁管的许用应力（N/mm2）。另外，在使用索具时，也要按照《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）的规定来确定索具的最大跨度，以保证索具的最大跨度达到规范的要求。

2.3确定支吊架的形式和数量

在成品支吊架应用的过程中，为了确保整体安装应用的规范性，使其拥有较高的美观度，减少安装质量的风险，一般都需要按照现场的实际情况来对支吊架间距进行调整。而当支吊架间距被固定的时候，就可以比较容易地确定所需要支吊架的工程数量。在工程的施工过程中，以实际施工需要为依据，使用的支吊架形式主要有固定支架、管道支吊架等。同时，在画支架图的时候，要清楚支架的规格和形状，这样可以方便地计算出各种支架的数量，从而提高成品支架的生产效率。

3、成品支吊架现场安装应用的要点

成品支架经预制组装加工后，运输至工地时，要按照海上风电升压站的安装条件及成品支架的安装要求进行施工。结合海上风电升压站项目的实际情况，对成品支吊架进行了现场安装和应用，在施工和安装的过程中，主要掌握了以下几个关键点。

3.1现场安装要点

①支吊架要在一条线上进行控制。在实际的安装过程中，首先可以按照设计图，利用红外仪器对支架基座进行定位，并将基座的中点控制在一条直线上；②在使用螺钉固定支架时，要注意使螺钉安放的位置避免铁条构造，可以对基座进行适当的转动，再进行钻孔固定螺钉，以保证支架的稳固；③在安装支架之前，必须对支架的安装表面进行清洁，去除支架上的杂质、浮土等，保证完成的支架基座可以紧密地附着在支架上；④在支吊架固定安装完毕后，从已安装好的支吊架中，随机选择1-2个支吊架，进行拉伸实验，保证其稳定性满足设计要求，并防止因连接螺栓滑动而产生的安全隐患。

3.2现场安装质量控制措施

①将成品支吊架送到工地上，必须对其进行质量检验，检验合格后，方可用于实际的施工。如果是成品，那么应该没有明显的锈蚀、毛刺等现象，并且在表面的镀锌层是完整的，不存在明显的扭曲或破损现象。②对进场使用的螺栓，螺母，膨胀螺栓等进行数据核对，并保证其有相应的产品合格证和质量检验报告；③对型铁、槽铁等材质的厚度进行抽检，并与设计要求相对照，以确保满足设计要求；④在安装成品支吊架时，要注意对伸缩螺栓的嵌入深度进行控制，使伸缩螺栓能充分打开，以达到所需的受力要求；⑤利用红外探测器对成品支吊架的立杆和支吊架进行调整，使它们在一条线上，并对有横杆的支吊架也进行调整，以保证每个支吊架都能承受管道载荷。⑥对于具有一定斜率要求的支架，要控制斜率的均匀性，确保支架可以有效地起到支撑管路的作用。⑦在海上风力发电升压站的所有设备和电气管线安装完毕后，要检查支架的承载性能和紧固件，以保证支架的安装质量。

4、结语

总结来说，由于海洋平台对电气工程安装的要求越来越高，因此，使用成品支吊架是一种必然的趋势，它不但拥有更好的外形，还拥有更好的品质和性能，将它运用到海上风电升压站安装工程中，可以帮助提高海上风电升压站安装工程的施工质量，让海上风电升压站安装工程的性能得到更大的保障。

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