鉆井非模塊化設(shè)備設(shè)施吊掛點與索具選擇探討

楊東　王洪臣　張吉平　程建國　潘躍明　劉軍　趙莉　侯慶鋒

摘 要：石油鉆井施工設(shè)備拆卸、搬遷、安裝較為頻繁，存在非模塊化設(shè)備設(shè)施，非模塊化機械設(shè)備設(shè)施的不規(guī)則吊裝時存在較大的安全風(fēng)險。本文結(jié)合實例對非模塊化機械設(shè)備設(shè)施吊裝吊掛點進行了分析探討，旨在指導(dǎo)作業(yè)者進行非模塊化機械設(shè)備設(shè)施吊裝，選擇平衡、準(zhǔn)確、安全的吊掛點，規(guī)避或消除作業(yè)時的安全風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：石油鉆井;設(shè)備設(shè)施;吊裝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.054

0 前言

鉆井設(shè)備設(shè)施種類繁多，存在許多非模塊化、異型機械設(shè)備設(shè)施，設(shè)備設(shè)施還沒有完全實現(xiàn)模塊化。一些非模塊化、異型機械設(shè)備設(shè)施在吊裝作業(yè)時，由于機械設(shè)備設(shè)施結(jié)構(gòu)的特殊性，造成無法設(shè)置吊裝掛點，吊裝索具的懸掛位置和沒有明確的吊掛點造成了設(shè)備設(shè)施在吊裝過程中產(chǎn)生不平衡問題，給吊裝作業(yè)帶來了一定的安全隱患，輕則損壞設(shè)備，重則造成人身傷害。本文通過幾個設(shè)備設(shè)施吊裝實例，結(jié)合多年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗對鉆井非模塊化、異型設(shè)備設(shè)施吊裝平衡問題進行探討，對不適宜的吊點和吊裝方法進行剖析，提出幾點建議供作業(yè)者借鑒。

1 水龍頭的結(jié)構(gòu)和吊掛點分析

（1）水龍頭的結(jié)構(gòu)：水龍頭主要由外殼、中心管、鵝頸管和提環(huán)等部分組成。

（2）水龍頭的吊掛點分析：目前，現(xiàn)場使用的水龍頭是典型不規(guī)則和異型機械設(shè)備，吊裝水龍頭時，使用一環(huán)兩股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)吊裝索具，吊裝方式一般是橫向吊裝，橫向吊裝有兩個優(yōu)點，一是水龍頭從游動滑車大鉤上拆卸下來以后，處于橫向放置，有利于懸掛吊裝索具，二是有利于裝車運輸。存在的弊端是水龍頭吊裝起升時一股標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩索可能會在中心管位置滑脫，存在鋼絲繩索滑脫，一端墜落的安全隱患。二是水龍頭垂直吊裝方式，將標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩索具懸掛在水龍頭提環(huán)上，優(yōu)勢是吊裝運移過程安全，但是，裝車運輸時，需要將水龍頭在卡車上將其放置水平，放置水平的過程中心桿接觸卡車地板，水龍頭呈自由落體狀態(tài)，雖然使用牽引繩牽引，也存在一定的安全隱患，某油田曾發(fā)生過吊裝水龍頭時因擺動造成人身傷害事故。

（3）具體吊裝操作方式：一是將標(biāo)準(zhǔn)鎖具的掛環(huán)懸掛在移動起重機吊鉤上，一股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)吊裝索具在提環(huán)一邊纏繞一圈或兩圈后將鎖具上的吊鉤掛在鎖具下端，另一股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)吊裝索具在中心管下端纏繞一圈或兩圈后，將鎖具掛鉤掛在鎖具下端。這種吊裝方式存在一定的弊端，因為吊裝用的標(biāo)準(zhǔn)鎖具是等長的鋼絲繩索，水龍頭提環(huán)具有一定的活動范圍，當(dāng)懸掛在提環(huán)上的鋼絲繩索受力后，水龍頭提環(huán)上升一定距離，而另一根鋼絲繩索由于懸掛在中心管位置，兩根鋼絲繩索受力后勢必同時向上移動一定的距離，這時懸掛在中心管位置的鋼絲繩索可能會滑脫，選擇上述兩個吊裝點，使用這種吊裝方式存在水龍頭在起吊或運移過程中發(fā)生一端墜落的風(fēng)險。這種吊裝方式和選擇的吊裝點存在明顯的安全隱患。二是將標(biāo)準(zhǔn)鎖具的掛環(huán)懸掛在移動起重機吊鉤上后，一股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)吊裝索具懸掛在鵝頸管下端，另一股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)吊裝索具在中心管下端纏繞一圈或兩圈后，將鎖具掛鉤掛在鎖具下端。這種吊裝方式存在一定的弊端，因為鵝頸管是用六只螺栓固定在水龍頭殼體上的，鵝頸管與中心管連接的沖管連接，吊裝起升后，固定鵝頸管的六只螺栓會承受一定的拉力，勢必對固定螺栓產(chǎn)生影響，造成固定螺栓松動，影響鵝頸管與殼體的密封，這種吊裝方式和選擇的吊裝點存在明顯的損壞機械設(shè)備密封的安全隱患。

（4）第二種吊裝方式雖然在吊裝運移過程中較為安全，但在裝車過程中，需要將水龍頭放置成水平狀態(tài)，放置過程一般是首先使水龍頭中心管落在卡車地板上，然后起重機吊鉤下降，雖然放置過程使用了牽引繩，但由于水龍頭成自由落體狀態(tài)，并且是使用一個吊掛點，放置時容易旋轉(zhuǎn)，存在左右擺動，水龍頭中心不穩(wěn)的狀態(tài)，存在較大的安全隱患。

（5）水龍頭吊掛點及其索具的選擇：根據(jù)水龍頭的結(jié)構(gòu)和上述兩種吊裝方式及懸掛點位置分析，上述兩種吊掛點和吊裝方不可取，因為都存在一定的安全隱患。最優(yōu)最安全的懸掛點和吊裝方式，將標(biāo)準(zhǔn)索具的掛環(huán)懸掛在移動起重機吊鉤上，使用一環(huán)兩股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)吊裝索具，一股鋼絲繩索具穿過水龍頭提環(huán)，不進行纏繞，將鋼絲繩索具末端懸掛在移動起重機吊鉤上，另一股鋼絲繩索具在纏繞一圈或兩圈后懸掛在中心管上，使懸掛在提環(huán)上的鋼絲繩索具變短，懸掛在中心管上的鋼絲繩索具不變，兩股鋼絲繩索具不等長，鋼絲繩索具起升時，提環(huán)上的鋼絲繩索具首先受力，而懸掛在中心管上的鋼絲繩索具后受力，由于兩股鋼絲繩索具不等長，使起升后的水龍頭，提環(huán)端高于中心管端，兩端的鋼絲繩索具都不會滑脫和鵝頸管固定螺栓松動損壞設(shè)備，選擇上述兩個吊掛點和吊裝方式，避免了鋼絲繩索具滑脫和鵝頸管固定螺栓松動，水龍頭中心穩(wěn)定，易于在車輛上水平放置（見示意圖1）。

2 管狀設(shè)備設(shè)施的結(jié)構(gòu)和吊掛點分析

（1）管狀設(shè)備設(shè)施的結(jié)構(gòu)：管狀設(shè)備設(shè)施具體而言是一種結(jié)構(gòu)為圓柱體，具有一定的長度和直徑，呈管狀鉆井設(shè)施。鉆井搬遷作業(yè)時，許多管狀設(shè)施需要進行吊裝，像方鉆桿等管具、大小鼠洞，這些設(shè)施長度不一，最長的13米左右。最短的4米左右。

（2）管狀設(shè)備設(shè)施的吊掛點分析：一般現(xiàn)場吊裝時是將一環(huán)兩股帶鉤的標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩索具懸掛在移動起重機吊鉤上，將兩股鋼絲繩鎖具下端在管狀設(shè)施兩端總長度的1/4處穿入后纏繞一圈或兩圈，再將鋼絲繩鎖具上的掛鉤分別懸掛在鋼絲繩鎖具下端，對于兩端通孔透明的管狀設(shè)施方鉆桿等管具沒有固定的吊裝點，兩個吊裝點一般設(shè)置在管狀設(shè)施總長度的1/4處，用上述方式和方法進行吊裝相對來說存在一定的安全隱患，因為對于鋼絲繩索的長度和懸掛夾角有一定的要求，最佳的吊裝繩索與管狀設(shè)施的夾角大于或等于45度。夾角過小鋼絲繩索受力后易導(dǎo)致掛點的一端或兩端鎖具滑動向吊掛點移動，造成管狀設(shè)施起吊后失去平衡，造成管狀設(shè)施滑脫。對于吊裝大小鼠洞這樣的管狀設(shè)施，如果按照管狀設(shè)施長度的1/4處穿入后纏繞一圈或兩圈，再將鋼絲繩鎖具上的掛鉤分別懸掛在鋼絲繩鎖具下端，指揮起重機起吊，起吊后運移到車輛上進行運輸。

（3）具體吊裝操作方式：管狀設(shè)施的兩個吊裝點設(shè)置在管狀設(shè)施總長度的1/4處，吊裝繩索與管狀設(shè)施的夾角由于鋼絲繩索具的長度不合適，造成夾角過小鋼絲繩索受力后易導(dǎo)致掛點的一端或兩端鎖具滑動向吊掛點移動，造成管狀設(shè)施起吊后失去平衡，造成管狀設(shè)施滑脫。對于吊裝大小鼠洞這樣的管狀設(shè)施，如果按照管狀設(shè)施長度的1/4處穿入后纏繞一圈或兩圈，再將鋼絲繩鎖具上的掛鉤分別懸掛在鋼絲繩鎖具下端，指揮起重機起吊，起吊后運移到車輛上進行運輸。這種吊裝方式和方法，存在的安全風(fēng)險，因為，大小鼠洞一端是封閉的，大小鼠洞內(nèi)下端存在遺留的固廢物，造成大小樹洞兩端重量不一，鋼絲繩索受力后會使大小鼠洞失去平衡，造成大小鼠洞一端滑脫，存在更大的安全隱患，某石油工程公司鉆井隊曾發(fā)生過小鼠洞吊裝鋼絲繩索具一端滑脫，操作人員受到傷害的事件。

（4）管狀設(shè)備設(shè)施吊掛點及其索具的選擇。管狀設(shè)備設(shè)施吊裝前，像大小鼠洞呈一端封閉狀態(tài)的管狀設(shè)施，將底端的固廢物清理干凈，吊掛點選擇總長度的1/4處，使用專用的管狀設(shè)施吊裝索具（見示意圖2），該索具的由于支撐橫梁的作用，懸掛在管狀設(shè)施上的不會產(chǎn)生位移，中心較為穩(wěn)定。將專用的索具懸掛在起重機吊鉤上，指揮起重機起吊，將管狀設(shè)施運移在車輛上。使用該結(jié)構(gòu)的索具，最大的優(yōu)勢是吊裝管狀設(shè)施的索具兩端穩(wěn)定性強，不會滑脫，非常的安全。

3 結(jié)束語

石油鉆井非模塊化設(shè)備設(shè)施吊裝吊掛點及其索具正確的選擇，在鉆井拆卸、搬遷、安裝作業(yè)中非常重要，上述例舉的兩個實例只是其中的一部分，還有許多非模塊化機械設(shè)備設(shè)施的吊裝點和繩索需要進行分析和正確的選擇，只要通過認(rèn)真的分析正確的選擇石油鉆井非模塊化機械設(shè)備設(shè)施的吊裝點和繩索，才能保障作業(yè)的安全，從本質(zhì)上消除作業(yè)中的安全隱患。

參考文獻：

[1]陳海東.大型設(shè)備吊裝平衡問題探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（12）.

[2]郭德慶等.設(shè)備吊裝前常用翻轉(zhuǎn)方法及注意事項[J].石油化工建設(shè)，2017（04）.

作者簡介：楊東（1971-），男，四川廣安人，本科，工程師，從事安全管理工作。