T/CPI 11030-2024 防喷器吊装移动装置

团 体 标 准
T/CPI 11030—2024
防喷器吊装移动装置
BOP handling system
ICS 75.180.10
CCS E 92
2024 07 01 发布2024 09 01 实施
中国石油和石油化工设备工业协会 发布
CPI

I
目 次
前言…………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1
3 术语、定义和缩略语 …………………………………………………………………………………… 2
3.1 术语和定义 ………………………………………………………………………………………… 2
3.2 缩略语 ……………………………………………………………………………………………… 3
4 型式和型号表示方法 …………………………………………………………………………………… 3
4.1 型式 ………………………………………………………………………………………………… 3
4.2 型号表示方法 ……………………………………………………………………………………… 3
5 基本参数 ………………………………………………………………………………………………… 3
6 技术要求 ………………………………………………………………………………………………… 4
6.1 总体要求 …………………………………………………………………………………………… 4
6.2 安全要求 …………………………………………………………………………………………… 5
6.3 材料及元器件要求 ………………………………………………………………………………… 5
6.4 设计要求 …………………………………………………………………………………………… 5
6.5 控制要求 …………………………………………………………………………………………… 7
6.6 质量要求 …………………………………………………………………………………………… 7
7 试验方法和要求 ………………………………………………………………………………………… 7
7.1 材料试验 …………………………………………………………………………………………… 7
7.2 性能试验 …………………………………………………………………………………………… 8
7.3 空载试验 …………………………………………………………………………………………… 8
7.4 载荷试验 …………………………………………………………………………………………… 8
7.5 提升行程试验 ……………………………………………………………………………………… 9
7.6 提升、下降、移动速度试验 ……………………………………………………………………… 9
7.7 功能试验 …………………………………………………………………………………………… 9
7.8 耐压性能试验 ……………………………………………………………………………………… 9
7.9 故障防护试验 ……………………………………………………………………………………… 9
7.10 载荷限制试验 ……………………………………………………………………………………… 9
8 检验规则 ………………………………………………………………………………………………… 9
8.1 出厂检验 …………………………………………………………………………………………… 9
8.2 型式检验 …………………………………………………………………………………………… 10
8.3 检验项目及判定规则 ……………………………………………………………………………… 10
II
9 标志、包装、运输、贮存 ……………………………………………………………………………… 10
9.1 标志 ………………………………………………………………………………………………… 10
9.2 包装 ………………………………………………………………………………………………… 11
9.3 运输 ………………………………………………………………………………………………… 11
9.4 贮存 ………………………………………………………………………………………………… 11
参考文献……………………………………………………………………………………………………… 12
III
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的
规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国石油和石油化工设备工业协会提出并归口。
本文件起草单位：江苏诚创智能装备有限公司、国家油气田井口设备质量检验检测中心、中石
油川庆钻探工程有限公司、宝鸡石油机械有限责任公司、中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研
究院。
本文件主要起草人：唐东岳、严雪春、王怯、贺新华、张洪、徐家雄、高翔、陈志礼、郭振。

1
防喷器吊装移动装置
1 范围
本文件规定了石油和天然气钻井、修井过程中安装、拆卸防喷器组的防喷器吊装移动装置型号、
基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存等。
本文件适用于石油和天然气钻井和修井防喷器吊装移动装置的设计、制造和检验等。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适
用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1 部分：室温试验方法
GB/T 228.3 金属材料 拉伸试验 第3 部分：低温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1 部分：试验方法
GB/T 699 优质碳素结构钢
GB/T 2346 流体传动系统及元件 公称压力系列
GB/T 3077 合金结构钢
GB/T 7935 液压元件 通用技术条件
GB/T 8423.2 石油天然气工业术语 第2 部分：工程技术
GB/T 8423.5 石油天然气工业术语 第5 部分：设备与材料
GB/T 13306 标牌
GB/T 17744 石油天然气工业 钻井和修井设备
GB/T 24816 一般起重用钢制短环链 吊链用8 级中等精度链条
GB/T 25136 钢质自由锻件检验通用规则
GB/T 34198 起重机用钢丝绳
GB/T 37400.10 重型机械通用技术条件 第10 部分：装配
GB/T 37400.13 重型机械通用技术条件 第13 部分：包装
JB/T 7737 活塞式和叶片式气动马达
JB/T 8727 液压软管总成
JB/T 10205 液压缸
JB/T 10829 液压马达
JB/T 11863 齿轮式气动马达
SY/T 6919 石油天然气钻采设备 钻机和修井机涂装规范
ASTM A370 钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义
2
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
GB/T 8423.2 与GB/T 8423.5 界定的以及下列术语与定义适用于本文件。
3.1.1
防喷器吊装移动装置 BOP handling system
石油和天然气钻井和修井过程中用于安装、拆卸时吊装移动防喷器组的一种装置。
3.1.2
防喷器组 BOP stack
由多个防喷器组装成一整体，包含所有附件。
3.1.3
设计载荷 design load
防喷器吊装移动装置承受最大静载荷与动载荷之和。
3.1.4
设计安全系数 design safety factor
在所用材料最大许用应力与规定的最小屈服强度之间考虑一定安全余量的系数。
3.1.5
主承载件 primary load carrying components
防喷器吊装移动装置中承受主要载荷的零部件。
3.1.6
载荷试验 loading test
为证实防喷器吊装移动装置的结构完好性所进行的产品载荷试验。
3.1.7
额定载荷 rated load
施加于防喷器吊装移动装置的最大工作载荷，包括静载荷与动载荷之和。
注：额定载荷在数值上等于设计载荷。
3.1.8
额定工作压力 rated working pressure
防喷器吊装移动装置设计可承受和/ 或控制的最大内部系统压力。
3.1.9
静载荷 static load
防喷器组净重量施加在防喷器吊装移动装置上的载荷。
3.1.10
动载荷 dynamic load
由于防喷器组的加速效应而施加给防喷器吊装移动装置的载荷。
3.1.11
钢丝绳吊索设计系数 design coefficient of steel wire rope sling
本文件中规定的最低破断强度与施加在钢丝绳吊索上的极限工作载荷之间的比率。
注：本术语与3.1.4 规定的设计安全系数不同。
3.1.12
终端装置 terminal device
钢丝绳使用的端部终端装置指索节、套环等。
3
3.1.13
强度效率 strength efficiency
钢丝绳使用的终端装置的强度效率指索节、套环等接头型式的近似效能系数。
3.1.14
控制系统 control system
由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BOP ：防喷器（Blowout Preventer）
NDE ：无损检测（Nondestructive Examination）
4 型式和型号表示方法
4.1 型式
4.1.1 按驱动方式和吊索不同分为：
a）液压缸式防喷器吊装移动装置：以液压缸为动力，通过滑轮组带动钢丝绳吊索上的吊具上、
下移动；
b）液压环链式防喷器吊装移动装置：以液压马达为动力，通过减速箱驱动环链吊索的吊具上、
下移动；
c）气动环链式防喷器吊装移动装置：以气动马达为动力，通过减速箱驱动环链吊索的吊具上、
下移动。
4.1.2 防喷器吊装移动装置主要由轨道、行走机构、提升机构、控制系统等部分组成。
4.2 型号表示方法
索具安全系数大于或等于5，代号：A
提升行程值［以米（m）的数值表示］
额定载荷值［以千牛（kN）的数值表示］
吊索代号：钢丝绳—S，环链—L
驱动方式代号：液压—Y，气动—Q
防喷器吊装移动装置代号：F
示例1 ：
额定载荷800kN，最大提升行程7.2m，索具安全系数5，液压缸式防喷器吊装移动装置型号FYS800/7.2A。
示例2 ：
额定载荷1200kN，最大提升行程9.6m，索具安全系数4，气动环链式防喷器吊装移动装置型号FQL1200/9.6。
5 基本参数
防喷器吊装移动装置基本参数见表1、表2 和表3。
4
表1 液压缸式防喷器吊装移动装置基本参数
额定载荷值，kN 300 400 500 600 800 1000 1200 1500 1600 1800 2000
提升行程，m 3.2，4，4.8，6.4，7.2，8.4，9.6，10.4
表2 环链式防喷器吊装移动装置基本参数
额定载荷值，kN 300 400 500 600 800 1000 1200 1500 1600 1800 2000
提升行程，m 根据采购方要求确定
表3 安装导轨基本参数
额定载荷值，kN 300 400 500 600 800 1000 1200 1500 1600 1800 2000
导轨材料36b 工字钢56b 工字钢焊接工字钢
导轨下翼板宽度，mm 138 168 170
导轨下翼板厚度，mm 25 ～ 30 35 ～ 40 40 ～ 50
腹板厚度，mm 12 14.5 20~30
6 技术要求
6.1 总体要求
6.1.1 环境条件
应根据最低温度、最高温度、湿度级别、大气的腐蚀性（例如系统将用于海上还是陆上）和可合
理预期的会影响系统设计或制造的任何其他环境条件，确定装置预期运行的环境要求。
6.1.2 其他系统接口
6.1.2.1 应识别与装置实际接口及功能对接的其他系统，包括支承安装系统主载荷所要求的结构，钻
机和修井机有关的结构图及承载能力设计说明等，以便设计与钻机和修井机结构对接的相应装置。
6.1.2.2 从钻机和修井机得到动力供应时，应规定可以给装置提供动力的电源、液压源或气源。
6.1.2.3 应规定适用于电气设备、零部件、附件、电缆及其安装的适用规范、标准和法律法规要求，
包括防喷器吊装移动装置所要安装的危险区域或区域分类的适用要求。
6.1.3 载荷
6.1.3.1 应规定系统将要装卸的预期最大静载荷，应包括整个BOP 组及其所有附件，包括但并不局
限于钻井四通、井口装置四通、节流压井阀和管路系统等。
6.1.3.2 应规定装置将受到的动载系数，包括但并不局限于最大风速、运动引起的加速度、角度偏离
正常载荷路径时引起的侧向载荷及安装系统操作期间预期的其他动载荷。
6.1.3.3 防喷器吊装移动装置额定提升载荷应满足第5 章的规定。
5
6.2 安全要求
6.2.1 紧固件应有防松措施。
6.2.2 吊装点应有额定载荷SWL 标识。
6.2.3 高压管应有防脱安全措施。
6.2.4 电控系统防爆等级Ex d IIB T4。
6.2.5 宜配备专用的卡式吊具，适用于现场垂直吊装防喷器。
6.3 材料及元器件要求
6.3.1 合金结构钢应符合GB/T 3077 的规定。
6.3.2 碳素结构钢应符合GB/T 699 的规定。
6.3.3 液压缸应符合JB/T 10205 的规定。
6.3.4 液压软管总成应符合JB/T 8727 的规定。
6.3.5 液压马达应符合JB/T 10829 的规定。
6.3.6 液压元件应符合GB/T 7935 的规定。
6.3.7 锻件应符合GB/T 25136 的规定。
6.3.8 钢丝绳应符合GB/T 34198 的规定。
6.3.9 链条应符合GB/T 24816 的规定。
6.3.10 气动马达应符合JB/T 11863、JB/T 7737 的规定。
6.4 设计要求
6.4.1 最低设计安全系数
使用的最低设计安全系数应为2.5。
6.4.2 动载系数
确定设计的动载系数应符合表4 的要求。
表4 默认动载系数
BOP 安装系统安装位置默认动载系数
固定结构1.33
张力腿平台（TLP）或深吃水立柱式平台（Spar） 1.33+0.00984×Hsig ＞ 1.4
半潜式MODU 1.33+0.02297×Hsig ＞ 1.4
钻井船MODU 或浮式生产储卸油装置（FPSO） 1.33+0.03937×Hsig ＞ 1.4
注1 ：Hsig 代表以米（m）为单位的有效波高。
注2 ：设计应基于最低风速97km/h 或更大，取决于预期的极限工作条件或按照采购协议规定。
6.4.3 工作温度
防喷器吊装移动装置的设计最低工作温度为-20℃，最高工作温度为55℃，采购方特殊要求
除外。
6
6.4.4 管路系统
只有在要求处理解决不对中、零部件之间相对运动、热膨胀和收缩及振动问题时使用液压软管，
否则应使用刚性管道系统。
6.4.5 钢丝绳
6.4.5.1 若钢丝绳使用的端部终端装置的强度为全钢丝绳强度（100％效率），则工作载荷极限是钢丝
绳标明的最低破断力的1/3。
6.4.5.2 若钢丝绳使用的终端装置的强度效率低于100％， 则工作载荷极限是钢丝绳标明的最低破断
力乘终端装置效率除以3。
6.4.5.3 针对任何型式终端装置，工作载荷极限的确定见公式（1）：
WLL=MBF Eff
DF

……………………………………（1）
式中：
WLL——工作载荷极限，单位为千牛（kN）；
MBF——钢丝绳最低破断力，单位为千牛（kN）；
Eff——端部终端装置效率，用百分数表示（%）；
DF——设计系数。
注：通常，正确设计、使用和维护的钢丝绳端部终端装置的效率是：
a）开式或闭式钎料绳帽100% ；
b）开式或闭式模锻绳帽100% ；
c）钢丝绳卡80% ；
d）楔形绳帽75% ～ 80%。
6.4.6 吊索
6.4.6.1 钢丝绳、链或合成材料制成的吊索应按照设计要求或适用的规范制造和鉴定。
6.4.6.2 吊链使用的最低设计安全系数应为4。
6.4.6.3 每个吊索应标明该吊索的额定载荷。
6.4.7 成品单件装置
防喷器吊装移动装置选择使用的成品单件装置，例如卸扣、吊板、旋转接头、滑轮，应具有制造
商标明的工作载荷极限，该载荷极限等于或超过其所用处的载荷路径的设计载荷。
6.4.8 单滑轮
单滑轮上的合成载荷（如图1 所示）及其支承结构附件不应超过制造商规定的滑轮工作载荷
极限。
6.4.9 滑轮与钢丝绳直径之比
滑轮直径与所用的钢丝绳直径之比不小于16∶1。
6.4.10 故障防护和载荷限制装置
6.4.10.1 应提供载荷限制和故障防护装置。设计应能防止在动力（例如电气、气动、液压）中断时
7
和动力中断之后恢复时装置的意外移动。
10kN合成载荷
5kN悬挂载荷5kN绞车拉力
图1 单滑轮上的合成载荷
6.4.10.2 应使用防误操作装置来减少使这类载荷限制和故障防护装置失效的手动操作。
6.4.11 梁最大弯曲度
横梁或大梁上因设计载荷产生的最大垂直弯曲度不应超过跨度的1/888。在确定弯曲度时，不应
考虑动力所引起的惯性力。
6.5 控制要求
6.5.1 防喷器吊装移动装置采用本地或远程控制。
6.5.2 控制系统的压力等级应符合GB/T 2346 的规定。
6.5.3 防喷器吊装移动装置液压额定压力小于25MPa，气动额定压力小于1MPa，采购方特殊要求除外。
6.6 质量要求
6.6.1 产品装配应满足GB/T 37400.10 的要求，装配后各转动部位应转动灵活，无卡阻现象。
6.6.2 产品的主承载焊接应符合GB/T 17744 的要求。
6.6.3 非配合外表面应涂漆，涂漆质量应符合SY/T 6919 的规定。针对应用在海洋环境下的防喷器
吊装移动装置，如采购方无明确要求，各连接部位紧固件宜采用电镀锌或热浸锌处理进行防腐保护。
6.6.4 无损检测的要求如下：
a）主承载件应在最终热处理和最终机加工后进行表面无损检测。磁粉检测和验收准则分别按
GB/T 17744 的要求执行。
b）所有主承载及承压焊缝和主承载及承压件的连接焊缝表面无损检测应按GB/T 17744 的要求
进行磁粉检测，验收准则按照GB/T 17744 的要求执行。
c）所有主承载及承压焊缝和主承载及承压件的连接焊缝体积无损检测应按GB/T 17744 的要求
进行检测和验收。本条仅适用于全熔透焊缝。
7 试验方法和要求
7.1 材料试验
7.1.1 主承载件选用的优质碳素钢、合金结构钢等材料应检查其产品的质量证明文件，必要时按其材
8
料标准进行检验。
7.1.2 主承载件材料应按GB/T 228.1、GB/T 228.3、GB/T 229、GB/T 231.1 或ASTM A370 的规定
进行力学性能试验。
7.2 性能试验
7.2.1 试验条件：试验装置应符合防喷器吊装移动装置实际工作状况，载荷示值精度应不低于2.5%
的要求。
7.2.2 试验装置：防喷器吊装移动装置试验架、液压站、配重块及吊具等，如图2 所示。
吊耳
导轨销
导轨
产品
吊板
卸扣
吊绳
配重
试验架
图2 防喷器吊装移动装置试验装置示意图
7.3 空载试验
防喷器吊装移动装置空载上升、下降、前进、后退各10 次，运行应平稳，无爬行现象。
7.4 载荷试验
防喷器吊装移动装置载荷试验和功能试验应满足下列要求。
a）设备应安装在试验装置上，以与实际作业相同的方式在相同的承载接触面上加载。
b）施加的试验载荷应保持不少于5min ；对于额定载荷在500kN 以下的系统，所用的试验载荷应
为设备额定载荷的1.25 倍；对于额定载荷在500kN 及以上的系统，所用的试验载荷应为设备
额定载荷的1.10 倍。
c）如适用，载荷试验后应检查设备的设计功能。载荷试验不应削弱设备的正常功能。
d）设备总成随后应拆卸至所有主承载件（轴承除外）都能全面地进行表面NDE。
e）主承载件的所有临界区域，应根据GB/T 17744 的要求在载荷试验结束24h 后进行磁粉检测。
9
7.5 提升行程试验
从行程最小点至行程最大点时，吊板移动距离应满足规定的提升行程。
7.6 提升、下降、移动速度试验
防喷器吊装移动装置提升额定载荷重物，用秒表计时，分别测量吊板提升、下降、移动的距离，
按公式（2）分别计算其速度，实际的速度为3 次试验的平均值。提升速度不小于0.5m/min，下降速
度不小于0.5m/min，移动速度不小于5m/min，采购方特殊要求除外。
v=s/t …………………………………………（2）
式中：
v——速度，单位为米每分钟（m/min）；
s——距离，单位为米（m）；
t——时间，单位为分钟（min）。
7.7 功能试验
两吊板上悬挂额定载荷重物，装置上升、下降、前进、后退运行各20 次，前进、后退距离应大
于1m，上升、下降运行距离应大于0.1m，运行应平稳，无爬行现象。行走机构的液压马达表面温度
不大于80℃。
7.8 耐压性能试验
系统压力在额定工作压力1.25 倍时，保压5min，无可见泄漏。
7.9 故障防护试验
在额定载荷下，防喷器吊装移动装置起升、下降时，当动力突然中断，负载重物在2min 内下滑
不大于40mm。
7.10 载荷限制试验
防喷器吊装移动装置在额定工作压力时，两吊板上悬挂7.4b）规定的试验载荷重物，应不能吊起
重物。
8 检验规则
8.1 出厂检验
8.1.1 产品经制造厂质量检验部门检验合格，并附有产品合格证明文件才能出厂。
8.1.2 产品合格证明文件包括但不限于：
a）产品合格证书；
b）装箱清单；
c）产品使用说明书和/ 或操作规程，应包括但并不局限于：
1）总装配图；
2）零部件清单；
3）公称能力和额定值；
10
4）操作程序；
5）推荐的现场检验和预防性维护周期；
6）备件明细表和推荐的库存量。
注：如果采购方有特殊包装要求，则按采购方合同执行。
8.2 型式检验
8.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验：
a）新产品的试制定型鉴定；
b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
c）正常生产，每3 年进行1 次；
d）长期停产后，恢复生产时；
e）出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时；
f）国家质量监督机构提出要求时。
8.2.2 型式检验的样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取，抽样基数为3 件，随机抽取1 台样品。
8.3 检验项目及判定规则
8.3.1 出厂检验：应按表5 规定的项目逐台检验，如有1 项指标不合格，则判定该产品不合格。
8.3.2 型式检验：凡是符合8.2.1 情况的防喷器吊装移动装置，均按表5 规定的项目检验，如有1 项
指标不合格，则判定该产品型式检验不通过。
表5 防喷器吊装移动装置检验项目
序号检验项目
检验类型
检验方法及要求
型式检验出厂检验
1 外形尺寸√ √ 测量
2 空载试验√ √ 7.3
3 载荷试验√ √ 7.4
4 提升行程试验√ — 7.5
5 提升、下降、移动速度试验√ — 7.6
6 功能试验√ √ 7.7
7 耐压性能试验√ √ 7.8
8 故障防护试验√ √ 7.9
9 载荷限制试验√ √ 7.10
注：检验类型中标“√”表示必检项目，标“—”表示可不检验项目。
9 标志、包装、运输、贮存
9.1 标志
防喷器吊装移动装置标牌应符合GB/T 13306 的规定，采用金属标牌，标牌应按图样在规定位置
11
固定牢靠，标牌至少应包括以下内容：
a）产品名称及型号；
b）额定载荷；
c）提升行程；
d）额定压力；
e）系统最大流量；
f）工作温度；
g）出厂编号；
h）出厂日期；
i）制造厂名。
9.2 包装
9.2.1 产品包装宜按照 GB/T 37400.13 的规定进行，并预留吊装或叉装位置。
9.2.2 产品配件及备件、工具等置于专用工具箱内，工具箱固定在包装箱中。
9.2.3 产品出厂时应附带8.1.2 规定的质量证明文件，并将文件存放在防水袋中。
9.3 运输
产品在装卸和运输过程中应注意安全，并有防窜动变形等措施，不得与有腐蚀性的物质混运。在
搬运时要小心轻放，严禁在地面拖拉。
9.4 贮存
产品应存放在清洁、干燥、通风、遮光、无腐蚀性物质的仓库内，应防止发生损坏和配件丢失。
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参 考 文 献
［1］ GB/T 3811 起重机设计规范
［2］ GB/T 17744 石油天然气工业 钻井和修井设备
［3］ API Spec 7K Drilling and well servicing equipment