卡桩器在海洋平台上的应用及推广.docx

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卡桩器在海洋平台上的应用及推广

卡桩器在海洋平台上的应用及推广

摘要：

卡桩器（SKIRTPILEGRIPPER）顾名思义即用卡子卡住桩腿，起到导管架与桩的连接作用，在渤海湾海洋平台仅在JZ-202用过，在亚洲也是新兴的产业，此装置能给平台打桩提供很好的定位，使桩在中心位置，而不会偏移。

希望此篇能给大家今后的工作提供理论上的指导及操作上的帮助。

关键词：

卡桩器（SPG）、气压试验

第一章绪论

1.1论文背景：

在BZ34-3/5平台上我们应用了卡桩器（见附录2），6个腿共计6个卡桩器，每个由5个制动器组成，共计30个制动器，30片滑片。

1.2SPG成品件组成：

1.3论文意义：

通过此篇的讲解，希望能给大家一个直观的印象了解SPG的工作原理及应急对策，并知道其在现场施工中的细节和注意事项。

第二章SPG系统工作原理

OS-SVI（theoilstatesSVI嘛意思？

是SERVICE？

）SPG（SkirtPileGripper）是一种液压或气动制动器，它先连接在套筒上，在海上打桩时用于夹紧桩的装置，安装在平台导管架上，为套筒式临时桩服务。

SPG为导管架结构和桩提供了一种“钳式”的方式。

安装存在以下几种优势：

1.持在校准之后或在桩安装阶段是一种特殊的导管架的观点。

2.在恶劣天气导管架确保防风能力好。

3.在泥浆灌入期间，消除桩与套筒的相对运动。

4.持在液压推动锁定期间是一种水平导管架的观点。

每一个SPG制动器单元由一个有墙壁的管状焊成件组成，每个成品件都带独立的卡桩制动器，卡桩制动器有导向性，五个以放射状的形式均匀分布在焊成件周围。

每个独立的制动器是包含活塞撞锤的圆柱式单元，当制动时撞锤会在内移动，撞锤的前表面是刚性的、坚硬的钢面，它在连接桩的时候起到“咬紧”的作用。

每一个SPG均可在安装导管架之前被装配和测试。

把每一个管状成品件体永久焊接到套筒（导管架）上。

一旦导管架放置到海底，SPG可以经过在每个SPG单元表面预先安装的水压/气压管线导管架的顶部远程操纵，当液压作用在每一个爪牙上，各个放射状制动器就会移动夹紧部分向内接触并夹紧直到桩壁的外表面。

结果就是双方向的把持力能临时的把桩与导管架连接固定。

操作原理：

在夹紧的过程中，每一个制动器/圆柱体被伸长，这样促使了放射状的夹紧部分向内移动并“咬紧”到桩的表面，不断提供给制动器压力源来维持SPG夹紧把持力。

液动或气动的动力一般由OS-SVI力单元提供，也可以由汇总在导管架上的气瓶提供。

OS-SVI提供的系统允许每个SPG能独立的被监控和控制。

如果天气条件不好要求制动器复位，液压积累或气瓶管汇来维持SPG所需的压力并确保其功能。

如果出现意外事故，管线不能用，施工人员要看止回阀是否安装在了每个SPG的延长线上，如果顶部的力单元和SPG间的液压线被切断，施工者可以操作止回阀来隔离输送管线和SPG上带压的液压流体。

（注释：

施工者操作单向阀这一项并不是“标准”的SPG特征，要按规格书来做）

液压式是对SPG又上了一重保险，只修复表面损坏的线即可，或者通过ROV干涉。

一个内螺纹热的穿刺接头，一个ROV能提供直接的二次液压流体资源给制动单元。

第三章操作

3.1陆地

建造场地确认好安装、连接、液动/气动管线的清扫，SPG试验描述在“SKIRTPILEGRIPPER（SPG）YARDCOMMISSIONINGPROCEDURES”documentNo.ES-5.203.

3.2海上

a.在导管架坐落在海底之前，在打桩之前，动力单元/气体汇管（如果用）还有控制单元必须放在导管架的顶端并保护，抵抗得了桩的摇动和海浪/风力冲击。

b.连接每一个SPG的输入和输出的管线到动力控制单元，连接提供的气到HPU（HYDRAULICPOWERUNIT）。

c.使控制阀在撤销的方式，加压使每一个SPG达到工作压力和技术数据表上要求的一样来确保制动器是完全撤销状态（在打桩之前）通过ROV观测核实所有的制动活塞在完全撤销状态。

注：

仅适用于SPG液压制动操作

d.在打桩期间维持每个SPG单元最小500psi压力，包括推进桩期间，这样能保证所有的制动器维持在撤销状态。

e.基于设计的安装要求来夹紧桩，使每个SPG达到指定压力，维持这个压力（在技术数据表上提供）持续时间由卡桩要求决定，压力绝不能降到指定工作压力的75%以下，如果这样整个的把持力就有可能达不到效果，危急安全。

f..不断检测每个SPG的系统压力损失，检查整个装置/可利用气体体积压力损失，然后预测持续时间直到SPG完成夹紧要求为止。

g.推荐完成灌浆操作后，夹紧持续24小时（要看进一步要求）。

3.3ROV/潜水员应急程序

水面提供指挥失败，需要ROV（REMOTEOPERATEVEHICLE）或潜水员应急，参考ROV第2部分应急程序

接下来描述的是对现场人员操作OSMCS（OICSTATES厂家）的一般程序：

通过ROV控制群桩夹紧器，潜水员应急进入水下的控制盘。

现场操作应该由SPG及ROV带HOTSTAB（见下图）海底装配盘的装配总图来补充，潜水员要迅速断开和液压系统相连的快速接头。

3.3.1应急程序

假定装配到导管架上的软管不起作用或者被损坏，这就要求ROV/潜水员潜入水下操作控制盘，原先水面提供的线和水下控制盘上的线要么用硬管接到SPG（只是气动）上，或者经由一个可移动的快速接头连上。

3.3.2ROV/潜水员应急程序（液动或气动双重）

设备要求：

a.ROV具有相配的可供人工操作的平台，通过和热接头相连的软管来执行插入和收回的功能，参考安装在裙桩上的热接头插头总布置图位置。

b.公热接头双向路径。

c.双向液动软管，最小内径3/8”。

d.标准表面操作，在SPG正常操作期间OSMCS提供液压系统。

应急操作：

e.ROV/潜水员拿着配置的公接头和液压软管，液压软管应该连接到热接头上。

f..ROV/潜水员在横档控制盘的帮助下能安置稳定自身，然后移动导管架上的控制盘上热接头，热接头能轻松的、安全的插到正确位置，金属线多余部分应该切除。

g.ROV/潜水员插入润滑的热接头将公接头连接到水下盘母接头上，释放热接头把手。

h.SPG水面控制和操作遵循水面标准操作程序，ROV仍然作用在SPG上去指导最初的制动作。

3.3.3潜水员应急（只适用于双向气体操作）

设备要求

 a.1/2”快速接头

b.双向液压软管，最小内径1/4”

应急操作：

c.在SPG正常操作期间，水面操作压力由OSMCS系统提供。

d.潜水员带液压软管和快速接头，液压软管应该被连接到与导管架相连的表面操作压力源上。

e.潜水员断开导管架上的SPG上的快速接头，然后将在上面配置好的线连接到快速接头上。

f.SPG表面控制和操作遵循表面操作程序，潜水员仍是在SPG来监控最初的制动装置。

第四章维护

以下这部分讲述的是陆地和海上安装期间，SPG在润滑、维护和故障方面的问题

4.1清扫和润滑

ROV热接头和导管架上热接头应该是干净的并且被润滑，在最后装到SPG上在操作现场，润滑公热接头内部钻孔，孔处达到一个总的防水润滑目的。

4.2液压流体说明书：

SPG液压系统和制动活塞已经被设计好了，使用时用水，基于流体混合物或氮气（如果应用）如果液压流体被用它将被清洗过滤CITGOFR-40XD水-乙二醇液压流体，SHAFFERK-100水基于BOP浓缩流体;STACK-MAGIC200或相等的水的液压流体。

症状

可能原因

措施

制动器不能操作

没有来自HPU气体汇管的液压或气压

确认HPU气体汇管是否在起作用

软管堵塞，不正确装配，快速接头没接上

清除堵塞，检查是否正确安装快速接头

检查软管的泄漏，导管架线及SPG线

SPG不能维持压力

线损坏

交给ROV/潜水员复查

以上描述的是卡桩器两个系统的工作原理。

第五章经验总结

5.1工作中的心得：

1.我们虽然接了两路线，但并不代表是两路系统，最后我们和厂家交涉：

只用一路线；另一路不需要，被取消。

2.当操作时，我们必须看到液体流出方可证明此线路正常。

判断正常的建议：

HOTSTAB能够拔出，并加润滑，方可正确；

将接口用胶水粘结拧好并加保护缠好

辨认好管线并做标记

在正常光线下，分不出黑和白，背光处能看见是一黑一白，也可以通过摩擦来判断。

5.2遇到的问题：

一个HOTSTAB由于有焊渣堵塞拿不出，无法进行第二个系统的连接，这是一个大问题。

无法实现现有气瓶的串联。

我们只好联系气瓶厂家解决此问题，并解决我方需要的高压软管及与3/4”外螺纹相连的接口。

问题的解决方案：

厂家制作新的4组合要两天，16组合要七天。

拿旧的去翻新要1天，做压力试验看是否耐压及减压问题。

计算料然后去买三通、5000psi的高压软管、管箍、对丝等配件。

用3”SCH80管开孔然后接仪表管。

最终考虑安全、省时、经济等因素，我们采取第二种方案。

在安装滑片时无扭矩值可以遵循

在安装单向阀时管线与管线之间的距离太近，无法实现环焊缝的焊接，是否更改位置还是疑问。

第六章推广

基于以上优点，卡桩器将会越来越广泛的应用到平台的建设中，希望更多的人了解它并知道原理及使用细则。

附录：

附录1：

附录2：

致谢：

感谢公司的各级领导，车间的师傅队长们，在我们刚来时候对我们的关心，引领，让我们很快熟悉环境，融入海工大家庭中，在我们有各种各样的困难时，给予我们无私的帮助，师傅们吃苦耐劳的精神也让我们深深地感动。

调到加工设计中心后，参加了多个技术经验交流会，使我们学到了很多知识，培养了对工作的兴趣，有了工作的动力，对工作的热爱度也明显提高。

在这里，领导和同事们的关心照顾指导也使我们在工作中快速成长，融洽的工作环境让我们每天工作都有良好的心情。

更感谢带我的师傅，在一年中交给了我许多工作的方法，经常去现场积累了实践经验，这些是我以后工作的基础。

此论文尤其感谢的是张海军和蒲玉成项目经理在现场随时了解我们的情况，及时的解决问题，提供了很多帮助，BZ34-3/5加设负责人胡云峰，魏彦给了我很多宝贵建议，在现场协调指导。

车间的师傅韩逸群、宋克川、郭祥、队长王勇建给了我很多建议及帮助，我们没有实物交涉了五六分钟最后韩师傅把弄好的东西（见附录1）拿来一目了然；宋师傅在我们无法拧下SPG上的六角螺母时给他电话他带来一个模具，加工匹配后，拧下一个螺母加工好然后配上柄，最后检查合格，做的非常好；感谢陈宏伟工程师帮助我们联系厂家.一个项目的成功有非常多的人的努力。

还有那些没有提到的给予帮助的领导和同事们，我对你们表示深深的感谢；

这里为我们的成长提供了良好的环境，只有不断地努力进步才能不辜负大家的期望，我们也将再接再厉，为海工灿烂的明天贡献力量。

以实干为桨，扬起理想的风帆！

参考文献:

[1]SKIRTPILEGRIPPER（SPG）YARDCOMMISSIONINGPROCEDURES（FLUIDOPERATED）

[2]SKIRTPILEGRIPPERS（SPG）OPERATIONSMANUAL

[3]INSTALLATIONPROCEDUREFORMECHANICALGROUTSEALANDWIPER,KIT

[4]SKIRTPILEGRIPPER（SPG）FUNCTIONALTESTSPECIFICATION

[5]SKIRTPILEGRIPPER（SPG）ASSEMBLYPROCEDURES