CN102922220B - 单点系泊浮筒主体用锚链筒的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单点系泊浮筒主体用锚链筒的制作方法，锚链筒包括上部圆筒及下部马鞍形结构；其中，马鞍形结构包括位于半侧的半直管、位于另半侧与半直管侧端面拼接的带弧三角板和弯管；马鞍形结构的下部以水平方式平行嵌设有嵌入底板和嵌入板，并加设加强筋和围板。位于马鞍形结构的上部两侧还设置有过渡圆弧板。本发明通过设计加工工艺，有益于锚链筒结构的形成，降低误差，提高加工精度，整体上提供了一种方法简便，加工质量高，加工成本低的方法。

Description

单点系泊浮筒主体用锚链筒的制作方法

技术领域

本发明涉及一种锚链的制作方法，更具体地说，涉及海洋工程中单点系泊浮筒中的锚链筒的制作方法。

背景技术

如图1所示，单点系泊浮筒是一个直径大约12米高约5米的封闭筒结构(图中标号61所示)，工作状态时整体漂浮在海面，对海洋油轮进行系泊固定。其本身是通过6根大型锚链抓附在海床上来保持定位。

现有技术多依靠铸造及锻造方法来制作，由于锚链筒的体积重量较大，因此造成了制作复杂的问题，特别是稍有不当不符合加工精度要求，产品精度无法保证，造成废料的出现，因此材料损耗也较大。

发明内容

本发明旨在提供一种锚链筒的结构以及结构中各个部分的组合方式，从而达到简化结构、方便制作、降低制作成本、提高产品精度的目的。

为了达到上述目的，本发明提供一种单点系泊浮筒主体用锚链筒的制作方法，所述锚链筒包括上部圆筒及下部马鞍形结构。其中，所述马鞍形结构包括位于半侧的半直管、位于另半侧与所述半直管侧端面拼接的带弧三角板和半侧弯管。所述马鞍形结构的下部以水平方式平行嵌设有嵌入底板和嵌入板，所述嵌入底板和嵌入板之间横纵交错方式设置有加强筋以及外围立式设置围板；此外，位于所述马鞍形结构的上部两侧还设置有过渡圆弧板。

本发明所述锚链筒的制作以焊接方式实现，具体包括如下步骤：

一、所述弯管采用板材弯制组焊的方式制作

1)采用两块钢材板料，分别压制成管、组焊；然后将这两根组焊管对接成单根直管。其中，两根组焊管对接时，纵缝位于同一侧，压型时管子的纵缝位于压型半径的外侧，这有益于增加整体结构的强度。此外，压型后产生裂纹，需要做修复工作。

2)将所述单根直管压制成弯头状；

3)将弯头状管放置于胎架切割成品，利用水平胎架，将所述弯头状管定位，划线，铆工切割出半侧结构的所述弯管。

二、所述下部马蹄形结构的装配制作

1)制备所述带弧三角板，长度方向留100mm加工余量；制备半直管；制备所述过渡圆弧板。

2)所述弯管和所述半直管装配定位，切割出所述过渡圆弧板的位置，将所述弯管和过渡圆弧板连接装配，最后通过定位装配所述带弧三角板。

三、所述嵌入板、围板及加强筋附件装配制作

1)制备所述嵌入底板；分为2块板压型制备围板；制备嵌入板；制备所述加强筋；

2)根据所述锚链筒筒形，在所述嵌入底板和所述嵌入板对应的部位开孔；其中，所述嵌入底板四周开坡口，下面开过渡坡口，上面开单面坡口；所述嵌入板，四周开坡口，且开单面外坡口；

3)装配所述嵌入板，调整水平；然后装配所述嵌入底板，调整水平，用加强板固定实现焊接；装配所述加强筋；最后装配所述围板。

四、锚链筒整体装配制作

1)制备所述上部圆筒。

2)将所述上部圆筒及下部马鞍形结构连接固定。

本发明的制备方法采用圆钢管切分、压型、组合的工艺方法，最终达到规定的制作要求。特别是，本发明锚链筒的制备过程中，马鞍形结构的加工精度，利用现有技术的加工方法不容易实现，如铸造及锻造，预达到高精度加工，所需的成本较高，而采用本发明圆钢管压型、组合、弯曲、切分的方法，获得的马鞍形结构，弯曲部分角度α的偏差不大于1°，且加工过程容易、成本低。此外，本发明的加工工艺以及各个部分的装备工序均经过精心设计，不但有益于结构的形成，更能够降低误差，提高产品精度。因此，本发明锚链筒的结构简单、制作方便，能够有效保证加工质量，降低加工成本。

附图说明

图1是单点系泊浮筒主体结构示意图；

图2是图1中M处锚链筒局部放大结构示意图；

图3是图2中B-B向剖视结构示意图；

图4是图2中C-C向剖视结构示意图；

图5是图2中A-A向剖视结构示意图；

图6是图2中D-D向剖视结构示意图；

图7是本发明锚链筒下部结构的立体示意图；

图8是本发明锚链筒整体结构的分解示意图；

图9是制作本发明锚链筒马形部分的弯管结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，系泊浮筒的锚链是通过一个称为锚链筒的管状结构进入海底的。锚链筒大体由两部分组成，即直管段部分和马鞍形部分。

如图3-8所示，具体说锚链筒包括上部圆筒5及下部马鞍形结构。其中，马鞍形结构包括位于半侧的半直管3、位于另半侧与所述半直管侧端面拼接的带弧三角板2和弯管1。马鞍形结构的下部以水平方式平行嵌设有嵌入底板6和嵌入板8，嵌入底板6和嵌入板8之间横纵交错方式设置有加强筋9以及外围立式设置围板7。此外，位于马鞍形结构的上部两侧还设置有过渡圆弧板4。图9为制作马鞍形结构中弯管1的整体结构，通过切割图9中的弯管获得半个弯管，从而实现马鞍形结构。

本发明锚链筒的建造过程如下：

一、弯管1的制作

由于目前很难直接采购此类型的弯头，因此本发明采用板材弯制组焊的方式来制作，具体步骤如下：

1)下料弯制弯头。

根据板幅、材料利用率和成本控制等因素的综合考虑，每一个弯头都下2块钢料，分别压制成管，组焊。然后将这2根组焊管对接，组焊，组成一根直管。最后根据图纸将此直管压制成弯头，角度偏差不大于1°。

2根组焊管对接时注意，这2根管的纵缝位于同一侧，压型时管子的纵缝位于压型半径的外侧。共制作6个弯头。

注意：压型后检查焊缝的变化情况，确保焊缝的强度。若在需要的部位产生裂纹，必须根据相关的焊接工艺进行修复。

参考图9。其中，压弯后的锚链管，共计制作6个。一种实施例下压弯前尺寸为管厚度为40mm。要注意保证压型段的所有纵向焊缝都要在压型半径的外侧，同时，压型时保证弯管尺寸。

2)弯头上胎切割成品。

铆工支水平胎架，将弯头定位，划线。铆工切割，注意考虑切割后的坡口方向和大小，要保证该部分与其它部位装配后的坡口位置、形状和大小符合相应的WPS。

二、下部马蹄形装配制作(图8中标号1～4)

1)备料。

件号弯管1铆工切割制作完毕；带弧三角板2下料，注意长度方向留荒量约100mm，铆工现场研配；半直管3铆工现场切割制作；过渡圆弧板4铆工现场切割。

2)装配。

弯管1和半直管3装配定位，然后切割出过渡圆弧板4的位置，装配过渡圆弧板4，最后装配带弧三角板2，用马板定位。根据图纸和WPS调整好尺寸，钉焊。报验认可后组焊。

三、嵌入板、围板及加强筋等附件装配制作(图8中标号6～9)

1)备料。

嵌入底板6钢材下料，直管对应的部位开孔(一种方式下为Φ610mm)，四周开坡口(下面开过渡坡口，上面开单面坡口，具体参见切割图)；围板7钢加下料，分为2块，压型；嵌入板8钢加下料，直管对应的部位开孔(一种方式下为Φ610mm)，四周开坡口(开单面外坡口，具体参见切割图纸)；加强筋9钢加下料，长度方向留荒量，铆工现场研配。

2)装配。

铆工根据样板切割嵌入底板6和嵌入板8的孔，并留有部分荒量，铆工现场研配。首先装配嵌入板8，调整水平；然后装配嵌入底板6，调整水平，用若干加强板固定，防止焊接变形；装配加强筋9，铆工现场研配。根据图纸和WPS调整好尺寸，钉焊。报验认可后组焊。

最后装配围板7，钉焊。报验认可后组焊。

四、锚链筒整体装配制作

1)备料：直管5铆工划线切割。

2)装配：嵌入底板6与下部锚链筒一体，调整直线度偏差不大于3mm，长度偏差不大于5mm。

根据图纸和WPS调整好尺寸，钉焊。报验认可后组焊。

五、进行系泊浮筒整体的总装

1)在浮筒底板上预先开锚链孔，共6个位置，并留有切割研配余量。

2)六个锚链筒依次编号1#～6#，分别对应6个密封舱。

3)将1#锚链筒吊运到1#密封舱位置，用锚链筒的底板嵌入板做模板，对锚链孔精确划线。

4)铆工切割锚链孔，并与锚链筒的底板嵌入板研配。根据图纸和WPS调整好尺寸，开坡口，用马板钉焊。

5)报验认可后组焊。

6)依次类推，将2#～6#锚链筒装配到位，报验认可后组焊。

至此，锚链筒钢结构的装配组焊已全部完成。

上述加工过程需按照如下规则实现：

以SBM12.5m单点系泊项目为例进行说明的，该单点在建造过程中，应满足施工图纸及相关技术文件的各项具体要求。

本单点系泊系统包括浮筒本体(1个)、回转臂架、产品管系、管汇和六个锚桩，其中回转臂架又分为平衡臂架、系泊臂架和管系臂架。

本工艺所介绍的锚链筒位于浮筒本体的舱壁板中间，共6个位置。

锚链筒上部为直管，下部为马蹄形状及相关部件。如图8所示，该部分分为弯管、半直管、带弧三角板及过渡部位和其它相关部件。总高度为4223mm，下部外围尺寸1437mm x2300mm。

本发明制作方法的注意要点：

1)除非另有说明，所有的角焊必须连续；所有的对接焊必须连续且要焊透；对于对接焊，当板厚差大于3mm时，要按1:4进行削斜；

2)图中所有焊接数据均为焊脚值，且除图中另外说明之处，所有板厚小于26mm双面角焊的数据都要满足下表中的要求；

其中，t——两角焊板中薄板板厚；

a——焊脚值，且为需要满足的最小值。

3)焊接顺序总原则：先立后平，由中间向两侧；

4)引弧板适用范围：

引弧板规格	适用范围
		t＝15mm	10～35mm
t＝35mm	50～60mm
		t＝50mm	70～100mm

钉焊焊肉需进行打磨处理，以保证最终的焊接质量；同时，所有有缺陷的钉焊焊肉都必须打磨清除掉，保证后续焊接质量；

5)保证焊接质量，有探伤要求，NDE要求见表2：

注释：

(1)全焊透焊缝中较厚板的厚度，角焊缝或部分焊透焊缝的焊角高度。

(2)包括两道对接缝“T”型交叉部位。

(3)百分比中包括10％的随机检查并覆盖到所有焊工。

(4)MT或PT要检测焊缝的外侧和内侧。

表2

6)纵缝和环缝的焊缝根部间隙最大不超过5mm；规定的角焊缝尺寸为最低值。根部间隙大于1.5mm小于3mm，可认为整个角焊缝尺寸由于根部间隙而加大，根部间隙大于1.5mm要在检验报告中指出，根部间隙不允许超过3mm。未注公差±1.5mm。

7)条状夹渣的长度不应超出以下范围：

焊缝厚度	夹渣长度
		T≤19mm	6mm
19mm﹤T≤57mm	1/3t
		T﹥57mm	19mm

在任意直线上，相临两夹渣间距不超过6L的任何一组夹渣，其累计长度在12t焊缝长度内不超过t。(L表示该组夹渣中最长的长度)。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种单点系泊浮筒主体用锚链筒的制作方法，其特征在于，所述锚链筒包括上部圆筒(5)及下部马鞍形结构；其中，所述马鞍形结构包括位于半侧的半直管(3)、位于另半侧与所述半直管侧端面拼接的带弧三角板(2)和弯管(1)；

所述马鞍形结构的下部以水平方式平行嵌设有嵌入底板(6)和嵌入板(8)，所述嵌入底板(6)和嵌入板(8)之间横纵交错方式设置有加强筋(9)以及外围立式设置围板(7)；

此外，位于所述马鞍形结构上部两侧还设置有过渡圆弧板(4)；

所述锚链筒的制作以焊接方式实现，具体包括如下步骤：

S1、所述弯管(1)采用板材弯制组焊的方式制作，具体如下：

A1)采用两块钢材板料，分别压制成管、组焊；然后将这两根组焊管对接成单根直管；其中，两根组焊管对接时，纵缝位于同一侧，压型时管子的纵缝位于压型半径的外侧；压型后产生裂纹，做修复；

A2)将所述单根直管压制成弯头状；

A3)弯头状管上胎切割成品，利用水平胎架，将所述弯头状管定位，划线，铆工切割出半侧结构的所述弯管(1)；

S2、所述下部马蹄形结构的装配制作：

B1)制备所述带弧三角板(2)，长度方向留100mm加工余量；制备所述半直管(3)；制备所述过渡圆弧板(4)；

B2)所述弯管(1)和所述半直管(3)装配定位，切割出所述过渡圆弧板(4)的位置，将所述弯管(1)和过渡圆弧板(4)连接装配，最后通过定位装配所述带弧三角板(2)；

S3、所述嵌入板、围板及加强筋附件装配制作：

C1)制备所述嵌入底板(6)；分为2块板压型制备围板(7)；制备嵌入板(8)；制备所述加强筋(9)；

C2)根据所述锚链筒筒形，在所述嵌入底板(6)和所述嵌入板(8)对应的部位开孔；其中，所述嵌入底板(6)四周开坡口，下面开过渡坡口，上面开单面坡口；所述嵌入板(8)，四周开坡口，且开单面外坡口；

C3)装配所述嵌入板(8)，调整水平；然后装配所述嵌入底板(6)，调整水平，用加强板固定实现焊接；装配所述加强筋(9)；最后装配所述围板(7)；

S4、锚链筒整体装配制作

D1)制备所述上部圆筒(5)；

D2)将所述上部圆筒(5)及下部马鞍形结构连接固定。