宏海号22000吨龙门吊

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1、宏海号龙门吊概况

宏海号22000吨门式起重机（MDGH22000t），简称宏海号22000吨龙门吊（Honghai 22000-ton Gantry Crane），于2014年建成时是当时世界上起重能力最大、适应不同吊装对象能力最强的可移动门式起重机。宏海号总体高度148米，起升高度71.38米，跨度124.8米，由中国自主研制，拥有独立知识产权。宏海号由2台起重机组成，每台起重机的吊装能力达到11000吨，2台起重机的组合最大起重能力为22000吨，约相当于400节高铁车厢，是此前世界上最大的移动式龙门吊起重能力的11倍。

宏海号的主体为桁架式结构，双吊梁承载，拱形外观，两个桁架拱形主梁上均匀布置48个吊点，前后共96个吊点，每个吊点最大吊重300吨，底部装有128对滚轮车。宏海号整机功率1800千瓦，总重14800吨，相当于2个埃菲尔铁塔的重量，总计耗费1.1万吨高强度钢材。宏海号项目总投资约为7至8亿人民币，龙门吊主体的建造合同价格约为3.7亿元。宏海号的混凝土基座打桩深度为46米，造价达到3亿元人民币。宏海号建成后用于宏华启东海洋装备基地的海上石油平台整体吊装和下水作业。

宏海号龙门吊由当时四川宏华集团旗下的宏华海洋油气装备有限公司（江苏）投资，武桥重工集团股份有限公司负责总包、设计。江苏华能建设工程集团有限公司上海起重公司负责施工。上海创未建设工程有限公司承担了宏海号提升吊架、吊耳等辅助结构的设计以及结构吊装、设备就位吊装等工作。

利用宏海号龙门吊，可以在陆地上同步制造海洋石油平台的下浮体、上部甲板及其他大型模块，并将这些预先建造好的大型模块整体吊装到港池进行对接组装，从而革命性地改进海上石油平台的建造工艺流程。基于该工艺流程，能够避免受到船坞资源的制约，1个港池可支持多达10个海上石油平台的同步建造。这不仅提高了海洋石油平台的生产效率，还降低了生产成本，并显著提升了施工安全性，为海洋石油平台制造业和海上油气资源开发带来可观的经济效益。宏海号的成功建造对于我国未来研发更大起重能力的超大型龙门吊有重要意义，进一步促进未来大型军用、民用船舶建造工艺的革命。

2、宏海号龙门吊的技术创新

（1）刚性支腿和柔性支腿的创新结构

宏海号由桁架式拱型龙门架、起重机运行机构、电气设备和维修用悬挂葫芦组成。宏海号的桁架式龙门架由拱型主梁和两个支腿组成，一侧为刚性支腿，上端通过焊接与主梁连接，另一侧为柔性支腿，上端通过铰接与主梁连接。两侧支撑腿使用不同的连接方式，可以有效地消除主梁形变对龙门架整体结构稳定性的不利影响。刚性支腿和柔性支腿均为格构式梯形桁架结构，下端连接到支撑系统和运行机构，能够实现多达300米运行距离。维修葫芦则悬挂在桁架式拱型主梁的上弦梁上。

（2）高强度钢材桁架和起吊载荷均匀分布的起吊系统

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构，一般为由三角形单元组成的平面或空间结构。这种结构能够在承载横截面积不变的情况下有效提升承载能力，进而大幅减少起重机钢结构的重量，在降低制造成本的同时有效减小了结构的风阻，保证宏海号有良好的抗风效果。此外，宏海号的桁架采用了高强度钢材，使用焊接的方式建造。与传统龙门吊模块化吊装的工业定位不同，宏海号的核心应用在于大型船舶或结构件的整体吊装。因此，除了对起重能力有所要求之外，还要保证起吊载荷的均匀分布。宏海号的起吊系统基于滑轮杠杆原理，采用多吊具、多吊点同时均匀起吊的方式。为了降低龙门吊的整体重心，起重装置的卷扬机均布置在支撑腿的桁架结构内。

（3）滚柱的支撑方式

由于宏海号巨大的自重以及起重要求，其运行机构无法使用传统的滑动摩擦或走轮滚动摩擦形式，而是采用了承载能力大、摩擦阻力小的滚柱支撑形式。宏海号的每个支撑腿底部均通过支撑座和连接法兰由32台滚柱式小车承载。支撑座由液压缸和盘式铰组成，使载荷均匀地传递到滚柱式小车乃至钢筋混凝土基座。为保证滚柱式小车沿预置的轨道运行，小车的外侧均设置导向轮。与滚柱支撑形式相匹配，宏海号依靠变频电机减速器驱动齿轮，再通过齿轮和齿条啮合传动，实现龙门架整体的行走。行走过程利用到了传感器检测、程序控制、变频调速等技术手段，保障两个支撑腿以及主梁的刚性同步移动。

（4）提高精准度和安全性的可编程控制技术

除此之外，宏海号还装配了基于可编程控制技术（PLC）的电机变频调速系统，能够提高起重机工作过程中的操控精准度和安全性。PLC系统能够检测起重机各部分的状态信息和报警信息，实现电脑对宏海号实时状态的监控。若发生机械故障，可以尽快响应并进行抢修工作，最大程度延长宏海号的使用寿命。

3、结语

2012年10月22日，宏海号在江苏启东开工建设。2014年8月7日，宏海号完成1号机完成整体提升吊装。同年12月9日，1号机完成总装调试工作，首次整体吊装1艘海洋平台供应船下水。

宏海号22000吨龙门吊的诞生不仅代表了中国制造业的一项重大突破，而且对全球海洋石油平台制造业带来了革命性的变革，具有创造巨额经济效益的潜力。依托宏海号这一核心装备，基于“海洋石油平台陆地造”的创新生产方案，一个港池就能支持多达10台海洋石油平台的同步生产。这一方案极大提高了海洋石油平台的建造质量、生产效率和施工安全性。通过显著缩短单个石油平台的建造周期，不仅节省了船坞、半潜驳船和其他吊机的成本，还大量节约了工时。这些节省的成本和时间能够直接转化为船东的可观经济效益，从而在市场上形成压倒性的竞争优势。此外，以宏海号为核心的宏华海洋基地能为当地创造4000至6000个就业机会，对促进当地社会经济发展具有重要价值。

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*信息来源于工程管理前沿

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