一种用于跨接管吊装的分布梁结构及跨接管吊装方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于跨接管吊装的分布梁结构及跨接管吊装方法，其包括分布梁本体、一对主吊点和副吊点组件，一对主吊点间隔固定在分布梁本体的中部，副吊点组件包括固定在分布梁本体上的一中心吊点、一对端部吊点和至少一对加固吊点。一中心吊点位于在分布梁本体的中心处，一对端部吊点分别位于在分布梁的两端，至少一对加固吊点分别位于一对主吊点的两侧。实施本发明的技术方案，能够利用该用于跨接管吊装的分布梁结构的结构特点有效控制跨接管在吊装过程中的变形，防止跨接管出现断裂破坏。
【专利说明】一种用于跨接管吊装的分布梁结构及跨接管吊装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及吊装领域，尤其是涉及一种用于跨接管吊装的分布梁结构及跨接管吊装方法。
【背景技术】
[0002]近年来随着对深水区油气资源的开发利用，新型的“海底管道+跨接管+水下基盘”的开发模式将取代传统卧躺在海床上的膨胀弯结构设计被广泛应用。其中的关键性结构物之一——跨接管受其自身结构的限制使其具有单一方向尺寸大、柔性强等特点，因此在吊装过程中跨接管易出现由于挠度过大导致局部出现断裂破坏的现象。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于跨接管吊装的分布梁结构。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于跨接管吊装的分布梁结构，包括分布梁本体、一对主吊点和副吊点组件；所述一对主吊点间隔固定在所述分布梁本体的中部；所述副吊点组件包括固定在所述分布梁本体上的一中心吊点、一对端部吊点和至少一对加固吊点；所述一中心吊点位于在所述分布梁本体的中心处，所述一对端部吊点分别位于在所述分布梁的两端，所述至少一对加固吊点分别位于所述一对主吊点的两侧。
[0005]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，每个所述主吊点的形状呈板状，并通过穿插的方式焊接在所述分布梁本体上。
[0006]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，每个所述主吊点伸出所述分布梁本体的两端成型有第一安装支耳，所述第一安装支耳上设置有第一圆耳孔。
[0007]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，所述一中心吊点、所述一对端部吊点和所述至少一对加固吊点均包括两个半环状的吊点盘和紧固件，所述紧固件将所述两个半环状的吊点盘组装在一起并夹紧在所述分布梁本体上。
[0008]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，所述两个半环状的吊点盘的根部设置有螺孔，所述紧固件包括紧固螺栓和紧固螺母，所述紧固螺栓穿过所述螺孔与所述紧固螺母相配合。
[0009]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，所述中心吊点、所述一对端部吊点和所述至少一对加固吊点均还包括用于防止所述两个半环状的吊点盘沿所述分布梁本体的轴向移动的挡板固定件，所述挡板固定件设置在所述分布梁本体上。
[0010]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，所述两个半环状的吊点盘伸出所述分布梁本体的两端成型有第二安装支耳，所述第二安装支耳上设置有第二圆耳孔。
[0011]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，所述分布梁本体采用钢管制成，且所述分布梁本体的尺寸与跨接管的尺寸相适配。
[0012]本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构中，所述一对主吊点、所述一中心吊点、所述一对端部吊点和所述至少一对加固吊点均采用碳钢材料制成。
[0013]本发明还提供了一种跨接管吊装方法，包括上述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其包括如下步骤:
[0014]S1、采用具有起吊钩的起吊机，将跨接管平卧并制备与所述跨接管等长的所述分布梁本体；
[0015]S2、结合所述跨接管的形状及长度确定好所述分布梁本体的中心，并在所述分布梁的中心的两侧间隔设置所述一对主吊点；
[0016]S3、在所述分布梁本体的中心设置所述中心吊点，在所述分布梁本体的两端设置所述一对端部吊点，并在所述中心吊点的两侧设置所述一对加固吊点；
[0017]S4、通过穿过所述一对主吊点的索具将所述分布梁本体与所述起吊机的起吊钩相连，通过穿过所述中心吊点、所述一对端部吊点和所述一对加固吊点的索具将所述分布梁本体与所述跨接管相连；
[0018]S5、所述起吊机的起吊钩起吊，待所述分布梁本体离开地面后,保持所述分布梁本体水平向上起吊，所述跨接管逐渐直立直至垂直于地面，转动起吊机以进行所述跨接管的运输及安装。
[0019]实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果:该分布梁本体上合理设置有主吊点、中心吊点、端部吊点和加固吊点，能够利用该用于跨接管吊装的分布梁结构的结构特点有效控制跨接管在吊装过程中的变形，防止跨接管出现断裂破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0021]图1是本发明的一实施例中的用于跨接管吊装的分布梁结构的结构示意图；
[0022]图2a、2b是本发明的一实施例中的主吊点的主视和侧视方向的结构示意图；
[0023]图3a、3b是本发明的一实施例中的中心吊点、端部吊点和加固吊点的主视和侧视方向的结构示意图；
[0024]图4是本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构吊装M型跨接管状态下的结构示意图；
[0025]图5是本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构吊装非对称M型跨接管状态下的结构示意图；
[0026]图6是本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构吊装U型跨接管状态下的结构示意图；
[0027]图7是本发明的一种跨接管吊装方法的流程图。
[0028]其中，1、分布梁本体；2、主吊点；21、第一安装支耳；211、第一圆耳孔；3、副吊点组件；31、中心吊点；32、端部吊点；33、加固吊点；4、吊点盘；41、第二安装支耳；411、第二圆耳孔；5、紧固件；6、M型跨接管；7、不对称M型跨接管；8、U型跨接管。
【具体实施方式】
[0029]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0030]图1至图6示出了本发明的一种用于跨接管吊装的分布梁结构，该用于跨接管吊装的分布梁机构的结构简单、操作方便，可辅助完成跨接管陆地运输及海上安装并可循环利用。
[0031]如图1所示，该用于跨接管吊装的分布梁结构包括分布梁本体1、一对主吊点2和副吊点组件3。一对主吊点2对称地固定在分布梁本体I上。副吊点组件3包括一中心吊点31、一对端部吊点32和至少一对加固吊点33。一中心吊点31固定在分布梁本体I的中心处，一对端部吊点32分别固定在分布梁的两端，每对加固吊点33对应跨接管的易形变处对称地固定在分布梁本体I上。吊装过程中，通过索具将吊机、分布梁及跨接管连接在一起，使跨接管的变形得到有效控制，防止其出现断裂破坏。
[0032]参阅图1，分布梁本体I的形状一般呈一字型，一般地，该分布梁本体I采用钢管制成，主吊点2、中心吊点31、端部吊点32和加固吊点33均采用碳钢材料制成。该分布梁的主要作用在于利用其自身刚度在吊装过程中有效的控制跨接管变形，防止跨接管产生断裂破坏。
[0033]具体实施时，该分布梁本体I的尺寸与跨接管的尺寸相适配。该一对主吊点2和副吊点组件3沿该分布梁本体I的轴向方向分步。一般地，在工作状态下分布梁与跨接管平行分布，通过索具与吊机及跨接管相连接。
[0034]参阅图2a、2b，每个主吊点2的形状呈板状，并通过穿插的方式焊接在分布梁本体I上。一对主吊点2的主要作用在于使得分布梁本体I与吊机相连接。
[0035]进一步地，每个主吊点2伸出分布梁本体I的两端成型有第一安装支耳21，两端都成型有第一安装支耳21的好处在于使用中不用刻意地去分辨分布梁本体I的正反，使得组装时效率更高，使用起来更加的方便。另外，第一安装支耳21上设置有第一圆耳孔211。第一圆耳孔211的主要作用在于供连接分布梁本体I和吊机的索具穿过。可以理解地，若将第一圆耳孔211加工至足够大，还可以直接将第一安装支耳21挂在吊机的吊钩上，但本发明中优选地采用索具进行配合连接。
[0036]具体实施时，主吊点2的外形尺寸要符合索具的工作要求。在强度校核方面主要对主吊点2的局部剪应力、局部挤压应力、根部强度四个方面进行核算。综合以上因素对主吊点2的外形尺寸及材料等级进行合理化设计。
[0037]参阅图3a、3b，一中心吊点31、一对端部吊点32和至少一对加固吊点33均包括两个半环状的吊点盘4、紧固件5和用于防止两个半环状的吊点盘4沿分布梁本体I的轴向移动的挡板固定件(未图示)。紧固件5将两个半环状的吊点盘4组装在一起并夹紧在分布梁本体I上，挡板固定件设置在分布梁本体I上。中心吊点31、端部吊点32和对加固吊点33的主要作用在于使得分布梁本体I和跨接管相连，并限制跨接管出现局部变形过大，其均对应跨接管结构易发生形变或悬跨过大的位置进行布置。
[0038]进一步地，两个半环状的吊点盘4的根部设置有螺孔(未图示)，紧固件5包括紧固螺栓(未图示)和紧固螺母(未图示)，紧固螺栓穿过螺孔与紧固螺母相配合。可以理解地，除了相互配合的螺栓和螺母，该紧固件5还可以采用其他的常见的结构，例如，相互配合的螺杆和螺母等。
[0039]更进一步地，两个半环状的吊点盘4伸出分布梁本体I的两端成型有第二安装支耳41，两端都成型有第二安装支耳41的好处在于使用中不用刻意地去分辨分布梁本体I的正反，使得组装时效率更高，使用起来更加的方便。另外，第二安装支耳41上设置有第二圆耳孔411。第二圆耳孔411的主要作用在于供连接分布梁本体I和吊机的索具穿过。本发明中优选地采用索具进行配合连接。
[0040]具体实施时，两个半环状的吊点盘4采用环抱的方式固定在分布梁主结构上，其根部采用紧固螺栓和紧固螺母进行固定。沿跨接梁本体的环向利用紧固螺栓和紧固螺母的预紧力限制其旋转，沿跨接梁本体的轴向可利用焊接挡板固定件的方法对其轴向位移进行约束。中心吊点31、端部吊点32和对加固吊点33的外形尺寸要符合索具的工作要求。在强度校核方面主要对中心吊点31、端部吊点32和对加固吊点33的局部剪应力、局部挤压应力、根部强度、螺栓螺母的强度校核五个方面进行核算。综合以上因素对中心吊点31、端部吊点32和对加固吊点33的外形尺寸、材料等级及螺栓螺母等级进行合理化设计。
[0041]在一些实施例中，设置在分布梁本体I上的吊点组数、尺寸及位置可根据跨接管的外形特征进行灵活调整。
[0042]参阅图4，吊装M型跨接管6时，分布梁本体I上分布有一对主吊点2、一中心吊点31、一对端部吊点32和一对加固吊点33。该中心吊点31针对M型跨接管6的倒Π形管段布置，该一对端部吊点32针对M型跨接管6两端头布置。一对加固吊点33分别针对M型跨接管6两端的Π形管段布置。
[0043]参阅图5，吊装不对称M型跨接管7时，分布梁本体I上分布有一对主吊点2、一中心吊点31、一对端部吊点32和一对加固吊点33。该中心吊点31针对不对称M型跨接管7的倒Π形管段布置，该一对端部吊点32针对不对称M型跨接管7两端头布置。一加固吊点33针对不对称M型跨接管7—端的较低的Π形管段布置，另一加固吊点33针对不对称M型跨接管7另一端的较高的Π形管段布置。
[0044]参阅图6，吊装U型跨接管8，分布梁本体I上分布有一对主吊点2、一中心吊点31和一对端部吊点32。该中心吊点31针对U型跨接管8的倒U形管段布置，该一对端部吊点32针对U型跨接管8两端头布置。可以看出，针对该U型跨接管8没有加设加固吊点33，而是直接通过穿过主吊点2的下端的第一圆耳孔211的索具将该U型跨接管8与分布梁本体I进一步相连，即索具的设置方式有很多种，但只要能将U型跨接管8与分布梁本体I进行连接的索具的设置方法均在本发明的保护范围内。
[0045]另外，本发明还提供了一种跨接管吊装方法，包括上述的用于跨接管吊装的分布梁结构，参阅图7，其包括如下步骤:
[0046]S1、采用具有起吊钩的起吊机，将跨接管平卧并制备与跨接管等长的分布梁本体I ;
[0047]S2、结合跨接管的形状及长度确定好分布梁本体I的中心，并在分布梁的中心的两侧间隔设置一对主吊点2 ；
[0048]S3、在分布梁本体I的中心设置中心吊点31，在分布梁本体I的两端设置一对端部吊点32，并在中心吊点31的两侧设置一对加固吊点33 ；
[0049]S4、通过穿过一对主吊点2的索具将分布梁本体I与起吊机的起吊钩相连，通过穿过中心吊点31、一对端部吊点32和一对加固吊点33的索具将分布梁本体I与跨接管相连；
[0050]S5、起吊机的起吊钩起吊，待分布梁本体I离开地面后，保持分布梁本体I水平向上起吊，跨接管逐渐直立直至垂直于地面，转动起吊机以进行跨接管的运输及安装。
[0051]综上，本发明的用于跨接管吊装的分布梁结构具有结构简单，造价低、可循环利用、能够吊装多种形式的跨接管等特点。在吊装过程中通过对应的索具将吊机、分布梁和跨接管相连接，从而辅助完成跨接管陆地运输及海上安装的工作，对跨接管的结构起到有效的保护作用。
[0052]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，包括分布梁本体(I)、一对主吊点(2)和副吊点组件(3);所述一对主吊点(2)间隔固定在所述分布梁本体(I)的中部；所述副吊点组件(3)包括固定在所述分布梁本体(I)上的一中心吊点(31)、一对端部吊点(32)和至少一对加固吊点(33);所述一中心吊点(31)位于在所述分布梁本体(I)的中心处,所述一对端部吊点(32)分别位于在所述分布梁的两端，所述至少一对加固吊点(33)分别位于所述一对主吊点(2)的两侧。
2.根据权利要求1所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，每个所述主吊点(2)的形状呈板状，并通过穿插的方式焊接在所述分布梁本体(I)上。
3.根据权利要求2所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，每个所述主吊点(2)伸出所述分布梁本体(I)的两端成型有第一安装支耳(21)，所述第一安装支耳(21)上设置有第一圆耳孔(211)。
4.根据权利要求1所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，所述一中心吊点(31)、所述一对端部吊点(32)和所述至少一对加固吊点(33)均包括两个半环状的吊点盘(4)和紧固件(5)，所述紧固件(5)将所述两个半环状的吊点盘(4)组装在一起并夹紧在所述分布梁本体(I)上。
5.根据权利要求4所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，所述两个半环状的吊点盘(4)的根部设置有螺孔，所述紧固件(5)包括紧固螺栓和紧固螺母，所述紧固螺栓穿过所述螺孔与所述紧固螺母相配合。
6.根据权利要求4所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，所述中心吊点(31)、所述一对端部吊点(32)和所述至少一对加固吊点(33)均还包括用于防止所述两个半环状的吊点盘(4)沿所述分布梁本体(I)的轴向移动的挡板固定件，所述挡板固定件设置在所述分布梁本体(I)上。
7.根据权利要求4所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，所述两个半环状的吊点盘(4)伸出所述分布梁本体(I)的两端成型有第二安装支耳(41)，所述第二安装支耳(41)上设置有第二圆耳孔(411)。
8.根据权利要求1所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，所述分布梁本体(I)采用钢管制成，且所述分布梁本体(I)的尺寸与跨接管的尺寸相适配。
9.根据权利要求1所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，所述一对主吊点(2)、所述一中心吊点(31)、所述一对端部吊点(32)和所述至少一对加固吊点(33)均采用碳钢材料制成。
10.一种跨接管吊装方法，包括如权利要求1至9任一项所述的用于跨接管吊装的分布梁结构，其特征在于，包括如下步骤: S1、采用具有起吊钩的起吊机，将跨接管平卧，并制备与所述跨接管等长的所述分布梁本体(I); S2、结合所述跨接管的形状及长度确定好所述分布梁本体(I)的中心，并在所述分布梁的中心的两侧间隔设置所述一对主吊点(2)； S3、在所述分布梁本体(I)的中心设置所述中心吊点(31)，在所述分布梁本体(I)的两端设置所述一对端部吊点(32)，并在所述中心吊点(31)的两侧设置所述一对加固吊点(33)； S4、通过穿过所述一对主吊点(2)的索具将所述分布梁本体(I)与所述起吊机的起吊钩相连，通过穿过所述中心吊点(31)、所述一对端部吊点(32)和所述一对加固吊点(33)的索具将所述分布梁本体(I)与所述跨接管相连； S5、所述起吊机的起吊钩起吊，待所述分布梁本体(I)离开地面后，保持所述分布梁本体(I)水平向上起吊，所述跨接管逐渐直立直至垂直于地面，转动起吊机以进行所述跨接管的运输及安装。
【文档编号】B66C1/22GK104129707SQ201410351593
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】苗春生, 高原, 宋春娜, 王勇, 王文亮, 陈再胜, 王谦, 林守强, 叶永彪, 高磊, 张牧 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油深海开发有限公司, 海洋石油工程股份有限公司, 深圳海油工程水下技术有限公司