阅读说明：本技术 一种立管保护架的安装方法 (Installation method of vertical pipe protection frame ) 是由 刘建峰 王彦多 孙道青 杜颖 赵刚 沈健 黄海龙 张琛 张健 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种立管保护架的安装方法,包括以下4个步骤：S1建立拖拽系统、保护系统及倒链系统；S2在将合适的气囊绑定在所述立管保护架上,并将各个系统伸出的绳索固定在立管保护架上；S3由拖拽系统拖拽立管保护架到指定位置处,并由倒链系统将立管保护架安装在立管外围；S4固定立管,拆卸各个绳索。本发明中在立管保护架安装的过程中,不使用浮吊资源,不需要运输立管保护架的拖轮靠近立管作业,就可以方便、快捷地完成立管保护架的安装作业,节省项目成本,降低作业风险,提高施工效率。(The invention discloses an installation method of a stand pipe protection frame, which comprises the following 4 steps: s1, establishing a dragging system, a protection system and a chain rewinding system; s2, binding a proper air bag on the riser protection frame, and fixing ropes extending out of each system on the riser protection frame; s3, dragging the riser protection frame to a specified position by a dragging system, and installing the riser protection frame on the periphery of the riser by a chain block system; s4 fixing the vertical pipe and detaching each rope. In the process of installing the vertical pipe protection frame, floating crane resources are not used, the operation of transporting the tugboat of the vertical pipe protection frame to be close to the vertical pipe is not needed, the installation operation of the vertical pipe protection frame can be conveniently and quickly completed, the project cost is saved, the operation risk is reduced, and the construction efficiency is improved.)

一种立管保护架的安装方法

技术领域

本发明涉及海洋工程平台维修改造领域，特别是涉及一种立管保护架的安装方法。

背景技术

海洋立管就是连接海底和海面上浮体间的管道，主要作用是输送石油或者天然气等。主要分类有自由站立时立管、钢悬链立管、柔性立管等。

海洋平台立管在承受内部较高工作压力的同时，其外部所处的环境也比较恶劣，其不仅会受到波浪、海流、海冰等环境荷载的作用，还会受到船舶碰撞的破坏。立管一旦被碰撞损坏，其所输送的原油或天然气就可能发生泄漏，从而还会导致海洋平台生产设施损毁和人员伤害等重大事故，会给环境和经济巨大带来损失。因此，对立管安装保护架则意义重大。

立管保护架安装面临以下困难：1、立管保护架体积较大，重量较重；2、立管保护架的形状不规则，不容易找到重心，很难挂扣、吊装和就位；3、现场作业空间狭小，立管保护架安装位置附近存在许多障碍物，如靠船件、立管、带缆走道、导管架腿和斜撑等，大型浮吊很难进行近距离作业；4、运输立管保护架的拖轮无法直接靠近立管和导管架腿进行施工作业，否则会存在拖轮与立管发生碰撞的风险。

立管保护架常规的安装方法：由拖轮将立管保护架运送到平台附近，使用浮吊将立管保护架吊装到要安装位置附近，在空中倒扣后，再使用倒链进行精确就位，并完成后续的安装工作。

该安装方法：1、需要投入浮吊资源，成本较高；2、需要经历由浮吊吊装转为由倒链和卷扬机吊装的倒扣过程，风险较高，施工难度较大。

发明内容

本发明要提供了一种立管保护架的安装方法，其在立管保护架安装的过程中不需要使用浮吊，减少了项目支出。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种立管保护架的安装方法，通过以下步骤实现。

S1：在平台底层甲板上设置用于拖拽所述立管保护架到达立管附近预定位置处的拖拽系统，在海面预定位置处设置防止所述立管保护架碰撞所述立管的保护系统，在所述立管保护架安装位置的上方设置将所述立管保护架套入所述立管***的倒链系统。

S2：在所述立管保护架上绑定气囊，将所述立管保护架分别与所述拖拽系统和所述保护系统用绳索连接，并放入海水中。

S3：所述拖拽系统将所述立管保护架的拖拽到所述立管附近的指定位置处，在拖拽的过程中，所述保护系统防止所述立管保护架和所述立管碰撞，再将所述立管保护架连接在倒链系统上，拆卸所述气囊，由倒链系统将所述立管保护架套入所述立管***。

S4：将所述立管保护架固定，断开所述立管保护架与所述拖拽系统和所述保护系统的连接，完成所述立管保护架的安装。

进一步的，在S1中，所述拖拽系统包括卷扬机、门架及导向轮，所述卷扬机和所述门架固定在所述平台底层甲板上，所述门架内设置所述导向轮，由所述卷扬机引出的绳索在所述导向轮的导引下对所述立管保护架进行拖拽。

进一步的，在S1中，所述保护系统包括拖轮，所述拖轮固定在预定位置，所述拖轮上设置第一绳索控制装置，由所述第一绳索控制装置引出的绳索连接所述立管保护架。

进一步的，在S1中，所述倒链系统包括吊耳和倒链，所述吊耳安装在位于所述立管旁边的导管架上，所述倒链固定在所述吊耳上。

进一步的，所述导管架上在所述立管保护架正上方3米处设置吊耳，所述吊耳和所述倒链承载至少为10吨。

进一步的，在所述拖轮上完成所述气囊和所述立管保护架的绑定工作，所述拖轮上设置平台吊机，用所述平台吊机将绑定所述气囊的所述立管保护架放入海水中。

进一步的，所述气囊的大小由所述立管保护架的重量和浮力决定，所述气囊和所述立管保护架的整体浮力减去两者的整体重力后，所得差值不应小于10kN。

本发明的技术效果在于：（1）本发明设置拖拽系统、保护系统和倒链系统，拖拽系统将立管保护架拖拽到指定位置，再由倒链系统拉动立管保护架，使其套入到立管的***，保护系统防止立管保护架和立管碰撞，该方法只针对于海洋平台上立管保护架的安装，利用海水对立管保护架和气囊的浮力作为支持力，再加上拖拽系统对漂浮的立管保护架的拖拽作用，代替原来立管保护架安装时浮吊对立管保护架的搬运功能，就可以方便、快捷地完成立管保护架的安装作业，节省项目成本，降低作业风险，提高施工效率；（2）采用借助气囊浮力的办法，将立管保护架漂浮在海上，立管保护架在移动的过程中不需要采用浮吊系统，仅仅需要提供立管保护架和气囊在海面上移动的牵引力即可，节约了成本和资源。

附图说明

图1是本发明中立管保护架在安装的过程示意图。

附图标记：1-卷扬机；2-门架；3-导向轮；4-倒链；5-立管保护架；6-气囊；7-拖轮；8-第一绳索控制装置；9-第二绳索控制装置；10-导管架；11-立管；12平台底层甲板；13-平台吊机；14-吊耳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例，请参见图1所示，一种立管保护架的安装方法，通过以下步骤实现。

S1：在平台底层甲板12上设置用于拖拽所述立管保护架5到达立管11附近预定位置处的拖拽系统，在海面预定位置处设置防止所述立管保护架5碰撞所述立管11的保护系统，在所述立管保护架5安装位置的上方设置将所述立管保护架5套入所述立管11***的倒链系统。

S2：在所述立管保护架5上绑定气囊6，将所述立管保护架5分别与所述拖拽系统和所述保护系统用绳索连接，并放入海水中。

S3：所述拖拽系统将所述立管保护架5的拖拽到所述立管11附近的指定位置处，在拖拽的过程中，所述保护系统防止所述立管保护架5和所述立管11碰撞，再将所述立管保护架5连接在倒链系统上，拆卸所述气囊6，由倒链系统将所述立管保护架5套入所述立管11***。

S4：将所述立管保护架5固定，断开所述立管保护架5与所述拖拽系统和所述保护系统的连接，完成所述立管保护架5的安装。

本实施例中，在S1中，所述拖拽系统包括卷扬机、门架2及导向轮3，所述卷扬机和所述门架2固定在所述平台底层甲板12上，所述门架2内设置所述导向轮3，由所述卷扬机引出的绳索在所述导向轮3的导引下对所述立管保护架5进行拖拽。

本实施例中，在S1中，所述保护系统包括拖轮7，所述拖轮7固定在预定位置，所述拖轮7上设置第一绳索控制装置8，由所述第一绳索控制装置8引出的绳索连接所述立管保护架5。

本实施例中，在S1中，所述倒链系统包括吊耳14和倒链4，所述吊耳14安装在位于所述立管11旁边的导管架10上，所述倒链4固定在所述吊耳14上。

本实施例中，所述导管架10上在所述立管保护架5正上方3米处设置吊耳14，所述吊耳14和所述倒链4承载至少为10吨。

本实施例中，在所述拖轮7上完成所述气囊6和所述立管保护架5的绑定工作，所述拖轮7上设置平台吊机13，用所述平台吊机13将绑定所述气囊6的所述立管保护架5放入海水中。

本实施例中，所述气囊6的大小由所述立管保护架5的重量和浮力决定，所述气囊6和所述立管保护架5的整体浮力减去两者的整体重力后，所得差值不应小于10kN。

本实施例中，所述拖拽系统和所述保护系统之间绳索呈八字型，防止拖轮7碰撞立管11。

可以理解，本发明所公布的立管保护架5的安装方法中，如图1所示，立管保护架5安装前，每个系统的建立过程如下。

（1）拖拽系统的建立；在平台底层甲板12上固定卷扬机，应根据底层甲板的实际布置情况，选择合适的位置，对底层甲板开孔， 并在甲板开孔处焊接门架2，门架2的两脚宽度大于甲板开孔的直径，在门架2的横梁上设置悬挂索，在悬挂索的底端安装导向轮3，卷扬机上伸出的绳索经过导向轮3的导引，穿过甲板开孔与立管保护架5连接。

（2）保护系统的建立；保护系统包括拖轮7，拖轮7在距离平台约10米处，在船艏抛锚，拖轮7上设置第一绳索控制装置8，能够对控制绳索的长度，并能够绳索施加牵引力（本实施例中，由于A4纸篇幅的限制，需要简化图形的复杂程度，用人形来代替绳索控制装置）。

（3）倒链系统的建立；在立管11旁都设有导管架10，在导管架10是由钢材搭建的框架结构，中间设有通道，在导管架10的右侧外壁上在立管保护架5安装位置的正上方3米处，设置横向并排的两个承重至少为10吨的吊耳14，每个吊耳14上安装一个承重至少10吨的倒链4。

为了更加精准的控制立管保护架5能够准确的套入立管11中，本实施例还在导管架10中间的过道内设置第二绳索控制装置9（在图中同上），第二绳索控制装置9伸出绳索固定于立管保护架5上的左侧。

各个系统建立完成后，如图1所示，立管保护架5具体安装过程如下。

（1）确定气囊6的体积大小；应根据立管保护架5的重量和浮力等计算来定，要求气囊6和立管保护架5的整体浮力减去两者的整体重力后，所得差值不应小于10kN。

（2）计算出气囊6的体积之后，向气囊6中充气以直至达到满足要求的气囊6体积，然后将气囊6和立管保护架5固定在一起。

（3）将卷扬机、第二绳索控制装置9及第一绳索控制装置8上伸出的绳索与立管保护架5连接，绑定气囊6的立管保护架5。

（4）用平台吊机13将立管保护架5，放入海中，卷扬机开启拖动立管保护架5朝立管11移动，同时启动第一绳索控制装置8，防止立管保护架5由于惯性碰撞到立管11，到达指定位置后（以在立管保护架5提升的过程中不触碰立管11即可）。

（5）将倒链4上的挂钩挂住立管保护架5，并使用倒链4将其提升立管11的正上方，启动第二绳索控制装置9使，立管保护架5的下口对准立管11的上端，拆除气囊6，启动倒链4，将立管保护架5套入到立管11的***，将立管焊接固定，拆除立管保护架5上的各绳索。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。