钻井非模块化设备设施吊挂点与索具选择探讨

杨东　王洪臣　张吉平　程建国　潘跃明　刘军　赵莉　侯庆锋

摘 要：石油钻井施工设备拆卸、搬迁、安装较为频繁，存在非模块化设备设施，非模块化机械设备设施的不规则吊装时存在较大的安全风险。本文结合实例对非模块化机械设备设施吊装吊挂点进行了分析探讨，旨在指导作业者进行非模块化机械设备设施吊装，选择平衡、准确、安全的吊挂点，规避或消除作业时的安全风险。

关键词：石油钻井;设备设施;吊装

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

0 前言

钻井设备设施种类繁多，存在许多非模块化、异型机械设备设施，设备设施还没有完全实现模块化。一些非模块化、异型机械设备设施在吊装作业时，由于机械设备设施结构的特殊性，造成无法设置吊装挂点，吊装索具的悬挂位置和没有明确的吊挂点造成了设备设施在吊装过程中产生不平衡问题，给吊装作业带来了一定的安全隐患，轻则损坏设备，重则造成人身伤害。本文通过几个设备设施吊装实例，结合多年的现场施工经验对钻井非模块化、异型设备设施吊装平衡问题进行探讨，对不适宜的吊点和吊装方法进行剖析，提出几点建议供作业者借鉴。

1 水龙头的结构和吊挂点分析

（1）水龙头的结构：水龙头主要由外壳、中心管、鹅颈管和提环等部分组成。

（2）水龙头的吊挂点分析：目前，现场使用的水龙头是典型不规则和异型机械设备，吊装水龙头时，使用一环两股带钩的标准吊装索具，吊装方式一般是横向吊装，横向吊装有两个优点，一是水龙头从游动滑车大钩上拆卸下来以后，处于横向放置，有利于悬挂吊装索具，二是有利于装车运输。存在的弊端是水龙头吊装起升时一股标准钢丝绳索可能会在中心管位置滑脱，存在钢丝绳索滑脱，一端坠落的安全隐患。二是水龙头垂直吊装方式，将标准钢丝绳索具悬挂在水龙头提环上，优势是吊装运移过程安全，但是，装车运输时，需要将水龙头在卡车上将其放置水平，放置水平的过程中心杆接触卡车地板，水龙头呈自由落体状态，虽然使用牵引绳牵引，也存在一定的安全隐患，某油田曾发生过吊装水龙头时因摆动造成人身伤害事故。

（3）具体吊装操作方式：一是将标准锁具的挂环悬挂在移动起重机吊钩上，一股带钩的标准吊装索具在提环一边缠绕一圈或两圈后将锁具上的吊钩挂在锁具下端，另一股带钩的标准吊装索具在中心管下端缠绕一圈或两圈后，将锁具挂钩挂在锁具下端。这种吊装方式存在一定的弊端，因为吊装用的标准锁具是等长的钢丝绳索，水龙头提环具有一定的活动范围，当悬挂在提环上的钢丝绳索受力后，水龙头提环上升一定距离，而另一根钢丝绳索由于悬挂在中心管位置，两根钢丝绳索受力后势必同时向上移动一定的距离，这时悬挂在中心管位置的钢丝绳索可能会滑脱，选择上述两个吊装点，使用这种吊装方式存在水龙头在起吊或运移过程中发生一端坠落的风险。这种吊装方式和选择的吊装点存在明显的安全隐患。二是将标准锁具的挂环悬挂在移动起重机吊钩上后，一股带钩的标准吊装索具悬挂在鹅颈管下端，另一股带钩的标准吊装索具在中心管下端缠绕一圈或两圈后，将锁具挂钩挂在锁具下端。这种吊装方式存在一定的弊端，因为鹅颈管是用六只螺栓固定在水龙头壳体上的，鹅颈管与中心管连接的冲管连接，吊装起升后，固定鹅颈管的六只螺栓会承受一定的拉力，势必对固定螺栓产生影响，造成固定螺栓松动，影响鹅颈管与壳体的密封，这种吊装方式和选择的吊装点存在明显的损坏机械设备密封的安全隐患。

（4）第二种吊装方式虽然在吊装运移过程中较为安全，但在装车过程中，需要将水龙头放置成水平状态，放置过程一般是首先使水龙头中心管落在卡车地板上，然后起重机吊钩下降，虽然放置过程使用了牵引绳，但由于水龙头成自由落体状态，并且是使用一个吊挂点，放置时容易旋转，存在左右摆动，水龙头中心不稳的状态，存在较大的安全隐患。

（5）水龙头吊挂点及其索具的选择：根据水龙头的结构和上述两种吊装方式及悬挂点位置分析，上述两种吊挂点和吊装方不可取，因为都存在一定的安全隐患。最优最安全的悬挂点和吊装方式，将标准索具的挂环悬挂在移动起重机吊钩上，使用一环两股带钩的标准吊装索具，一股钢丝绳索具穿过水龙头提环，不进行缠绕，将钢丝绳索具末端悬挂在移动起重机吊钩上，另一股钢丝绳索具在缠绕一圈或两圈后悬挂在中心管上，使悬挂在提环上的钢絲绳索具变短，悬挂在中心管上的钢丝绳索具不变，两股钢丝绳索具不等长，钢丝绳索具起升时，提环上的钢丝绳索具首先受力，而悬挂在中心管上的钢丝绳索具后受力，由于两股钢丝绳索具不等长，使起升后的水龙头，提环端高于中心管端，两端的钢丝绳索具都不会滑脱和鹅颈管固定螺栓松动损坏设备，选择上述两个吊挂点和吊装方式，避免了钢丝绳索具滑脱和鹅颈管固定螺栓松动，水龙头中心稳定，易于在车辆上水平放置（见示意图1）。

2 管状设备设施的结构和吊挂点分析

（1）管状设备设施的结构：管状设备设施具体而言是一种结构为圆柱体，具有一定的长度和直径，呈管状钻井设施。钻井搬迁作业时，许多管状设施需要进行吊装，像方钻杆等管具、大小鼠洞，这些设施长度不一，最长的13米左右。最短的4米左右。

（2）管状设备设施的吊挂点分析：一般现场吊装时是将一环两股带钩的标准钢丝绳索具悬挂在移动起重机吊钩上，将两股钢丝绳锁具下端在管状设施两端总长度的1/4处穿入后缠绕一圈或两圈，再将钢丝绳锁具上的挂钩分别悬挂在钢丝绳锁具下端，对于两端通孔透明的管状设施方钻杆等管具没有固定的吊装点，两个吊装点一般设置在管状设施总长度的1/4处，用上述方式和方法进行吊装相对来说存在一定的安全隐患，因为对于钢丝绳索的长度和悬挂夹角有一定的要求，最佳的吊装绳索与管状设施的夹角大于或等于45度。夹角过小钢丝绳索受力后易导致挂点的一端或两端锁具滑动向吊挂点移动，造成管状设施起吊后失去平衡，造成管状设施滑脱。对于吊装大小鼠洞这样的管状设施，如果按照管状设施长度的1/4处穿入后缠绕一圈或两圈，再将钢丝绳锁具上的挂钩分别悬挂在钢丝绳锁具下端，指挥起重机起吊，起吊后运移到车辆上进行运输。

（3）具体吊装操作方式：管状设施的两个吊装点设置在管状设施总长度的1/4处，吊装绳索与管状设施的夹角由于钢丝绳索具的长度不合适，造成夹角过小钢丝绳索受力后易导致挂点的一端或两端锁具滑动向吊挂点移动，造成管状设施起吊后失去平衡，造成管状设施滑脱。对于吊装大小鼠洞这样的管状设施，如果按照管状设施长度的1/4处穿入后缠绕一圈或两圈，再将钢丝绳锁具上的挂钩分别悬挂在钢丝绳锁具下端，指挥起重机起吊，起吊后运移到车辆上进行运输。这种吊装方式和方法，存在的安全风险，因为，大小鼠洞一端是封闭的，大小鼠洞内下端存在遗留的固废物，造成大小树洞两端重量不一，钢丝绳索受力后会使大小鼠洞失去平衡，造成大小鼠洞一端滑脱，存在更大的安全隐患，某石油工程公司钻井队曾发生过小鼠洞吊装钢丝绳索具一端滑脱，操作人员受到伤害的事件。

（4）管状设备设施吊挂点及其索具的选择。管状设备设施吊装前，像大小鼠洞呈一端封闭状态的管状设施，将底端的固废物清理干净，吊挂点选择总长度的1/4处，使用专用的管状设施吊装索具（见示意图2），该索具的由于支撑横梁的作用，悬挂在管状设施上的不会产生位移，中心较为稳定。将专用的索具悬挂在起重机吊钩上，指挥起重机起吊，将管状设施运移在车辆上。使用该结构的索具，最大的优势是吊装管状设施的索具两端稳定性强，不会滑脱，非常的安全。

3 结束语

石油钻井非模块化设备设施吊装吊挂点及其索具正确的选择，在钻井拆卸、搬迁、安装作业中非常重要，上述例举的两个实例只是其中的一部分，还有许多非模块化机械设备设施的吊装点和绳索需要进行分析和正确的选择，只要通过认真的分析正确的选择石油钻井非模块化机械设备设施的吊装点和绳索，才能保障作业的安全，从本质上消除作业中的安全隐患。

参考文献：

[1]陈海东.大型设备吊装平衡问题探讨[J].中国高新技术企业，2017（12）.

[2]郭德庆等.设备吊装前常用翻转方法及注意事项[J].石油化工建设，2017（04）.

作者简介：杨东（1971-），男，四川广安人，本科，工程师，从事安全管理工作。