自升式平台升降装置的包装及仓储分析与应用

2017-08-30陶倬君吴彰松

中国设备工程 2017年16期

关键词：自升式枕木润滑油

陶倬君，吴彰松

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

自升式平台升降装置的包装及仓储分析与应用

陶倬君，吴彰松

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

以JU2000E自升式平台升降装置作为研究对象，提出了新型的包装运输、仓储方案；对自升式平台升降装置特殊的外形结构、使用环境和运输过程中的保护进行了分析、对比，并提出了确保装置在包装和运输过程中的多项保护措施。同时对于需要仓储在仓库备用的升降装置，做了基本的防锈与仓储的要求分析。

自升式平台；升降装置；包装工艺；船运；减速箱仓储

在所有近海作业的各种自升式工程船、自升式风电安装平台、钻井平台、采油平台及试油作业平台上都有升降系统。升降系统安装在桩腿和平台主体的围阱交接处，驱动升降系统使桩腿和船体作相对的上下运动。其主要功能是：自升式平台作业时，通过升降装置把平台抬离水面，为海上作业做准备；作业结束后，再将平台降回水面并收回桩腿，使平台恢复成浮态。在大海中靠几条桩腿和升降装置顶起几千乃至上万吨的船体并牢牢地站立于海洋中并不是件容易的事。国内外统计表明，从海洋石油工程开始以来海上石油钻井平台的升降装置的设计就显得至关重要。因此，如何确保升降装置在海运、陆运过程中的安全和在仓储中的妥善维护等，在整个环节中同样不可忽视。

1 升降装置的构成

升降系统根据其结构形式不同，通常分为齿轮齿条式和液压油缸式。液压油缸式主要是对油缸的运输和保护，而本文主要针对减速箱类型的齿轮齿条式升降装置展开研究。齿轮齿条式升降装置如图1所示，主要包含减速箱、爬齿、驱动电机以及制动器。以当前主流的400英尺—JU2000E型号平台所使用的升降装置为例，单套装置重约13吨，外形尺寸为2700mm×1300mm×2100mm。

图1 升降装置的构成

2 包装和运输工艺研究

目前采取的交货方式主要有陆地卡车运输、集装箱海运。在运输过程中不可避免的有颠簸、风力和海浪对货物的影响。因此，在运送之前，需要采取可靠有效的包装，避免升降装置在运输途中受到损坏。

升降装置除了重量较大外，它的外形也比较特殊，电机、平行轴减速箱、行星减速箱和小齿轮均在一个轴平面上。但在水平放置时，针对其特殊的外形，在适当的位置垫上枕木垫块，使其保持水平。在轴向固定时，同样需要进行包装设计。

曾有国外某公司，在包装升降装置时，直接采用绑扎带捆扎，放置于集装箱内。在长时间的海运过程中，升降装置在集装箱内随海浪和船舶的横摇、纵倾而移动，因此当这批装置到达目的地时，54套升降装置中有20多台不同程度的损坏，损失巨大。

图2所示是1985年从美国费城运往新加坡船厂的升降装置。该包装采用枕木垫在行星减速箱近小齿轮处的下部，使整套装置保持水平，并用捆扎钢丝绳在装置的多处进行绑定，将升降装置与集装箱的地板牢牢固定，确保在运输过程中的升降装置能紧贴集装箱地板，使之安全到达目的地。这样的包装比较简易，成本低，但机器大部分都裸露在空气中，在海上运输时间长，湿度盐度较高，需要做好防锈防腐蚀的措施。

图2 费城运往新加坡的升降装置（1985年）

图3 包装方案图

而最新的包装方案采用两块半圆弧的支撑枕木，并用木块及螺钉固定住枕木的位置。如图3所示，在升降装置放置到枕木上后，下半圆弧支撑枕木正好承托在升降装置的行星减速箱的两端，然后放置上半圆弧支撑枕木，并用长螺柱将上下半圆弧枕木连接固定夹紧，确保不会在运输过程中滑动。在电机和平行轴减速箱的下方，根据他们的悬空高度，增加垫块承托。

考虑到海上运输环境是高湿度高盐雾，对升降装置会有锈蚀的效果，采用透明薄膜和铝箔编织袋进行双层保护。在包装前，先用透明薄膜包裹升降装置，在包装托盘上铺一层铝箔编织布，等到升降装置被固定好，再用一层铝箔编织布覆盖住，将上下两层铝箔编织布热封住，然后抽去空气。再在外面包上一层透明薄膜。

包装完成之后，需要使用平板卡车将升降装置运送到码头。平板卡车由于承载能力限制，每台车每次只能运输两个升降装置。为避免在运输过程中损坏包装和托盘，采用帆布覆盖装置，并用打包带将托盘底部与卡车平板绑定，再用打包带做十字交叉捆绑整个装置。

到码头后，需要将托盘装入20英尺集装箱内。托盘的尺寸为2300×2800mm，20英尺集装箱的箱内尺寸是2340×5920mm，托盘置于箱内，前后有空间空出，若不将托盘在箱内固定住，那么在海上运输时，船舶遇到海浪产生的横摇纵倾会导致托盘前后滑动，可能造成升降装置的损坏。

解决如何将托盘固定在集装箱内，首先考虑到的是用木条填放在托盘的四周，用以固定托盘，然后用直径14mm的钢丝绳分别将托盘的四个角固定在集装箱内部卸扣上，最后将钢丝绳在升降装置包装上做十字交叉，用以固定托盘上的升降装置。

3 仓储方案

升降装置被运送至船厂后，通常会在仓库中存放一段时间。而船厂通常位于海边，潮湿及盐雾通常很快就能造成升降装置减速箱内部构件的锈蚀。因此，对于长期存放不用的装置及备件需要放置在干燥的厂房内，建议采取措施进行防锈处理。

（1）防锈措施一：在减速箱体内加满润滑油，并对加油口进行密封处理。

（2）防锈措施二：在减速箱体内添加齿轮箱箱体体积50%的VPCI-329气相防锈油，并对加油口进行密封处理。同时需要松开制动器，转动高速轴，使爬齿转动半圈。上述两种防锈措施的防锈期均为5年，到期后则需重新按防锈方法进行处理。

（3）注意事项：常规减速箱内在出厂时会有气相防锈润滑油，有效期为6个月。因此在此期间可不做防锈处理。对于措施一中的润滑油要求属中性，不与轴密封件、非铁金属、密封化合物和密封保护涂层（合成树脂基）在日常使用中发生反应。该润滑油需要具备以下特性：ISO等级为320；AGMA润滑编号为6EP；David Brown等级为12；凝点为-24℃；Timken负荷为34kg；黏度为306mm3/s at 40℃, 23．7mm3/s at 100℃；黏度指数为97。

当升降装置进行安装使用时，若使用防锈措施一方法保存的，在润滑油品相同品牌相同牌号且保质期足够的情况下，只需放掉多余的油即可；若润滑油品牌及牌号均不同，则需要放光箱内润滑油，并用新油冲洗一次，再加入新油至规定高度；若使用防锈措施二方法保存的，则直接放光箱内润滑油并用新油冲洗，再加入新油至规定高度。