CN104874931A - 一种钻井平台桩腿制作工艺 - Google Patents

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胡静波
张丹薇
石素文
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Abstract

本发明涉及一种钻井平台桩腿制作工艺，所述制作工艺为首先以半圆管外皮为基面卧造弦管，然后以两齿条板的中心连线为基面卧造桩腿；所述弦管采用凹形模板和支柱式正切胎架进行卧造，具体步骤为弦管组件制作以及弦管组件对接；所述桩腿采用倒T型支柱式正切胎架进行卧造，在胎架三点处均设有带锁紧的压槽，具体步骤依次为吊弦管段上胎、对中调水平、锁紧检验、吊装X型管、检验并点焊、吊水平横撑管以及焊接七个步骤；在吊装X型管和水平横撑管之前分别需要对X型管和水平横撑管的焊道区域打磨。本发明的优点在于：本发明的桩腿制作工艺简单，改善了施工环境，缩短了施工周期，提高了制作效率。

Description

一种钻井平台桩腿制作工艺
技术领域
本发明涉及海洋工程领域，特别涉及一种钻井平台桩腿制作工艺。
背景技术
在海洋油气资源开发过程中，钻井平台主要用于打探油气井，也可用于打生产井、修井作业，也可作为早期生产中的钻采平台，这些主要功能的实现，主要依赖于其特殊部件如桩腿、升降系统、锁紧装置以及悬臂梁等的应用。
如图1、图2和图3所示，自升式平台桩腿为中空的桁架型式，每一层的水平截面为正三角形，包括设置在三个顶点的三根立式弦管1、X型支撑管2和水平撑管3，弦管1由齿条板5和两边半圆管6组成；目前在制作上述桩腿时，施工环境差、不方便焊接，影响了焊接质量和工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够改善施工环境、缩短施工周期，提高桩腿焊接精度的钻井平台桩腿制作工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种钻井平台桩腿制作工艺，其创新点在于：所述制作工艺为首先以半圆管外皮为基面卧造弦管，然后以两齿条板的中心连线为基面卧造桩腿。
进一步地，所述弦管采用凹形模板和支柱式正切胎架进行卧造，具体步骤如下：
（1）   弦管组件制作：首先在装配胎架上使用卡环将半圆管锁紧在齿条板两侧，然后将装配好的弦管组件吊运至焊接胎架进行焊接；其中将半圆管锁紧在齿条板两侧的步骤依次为吊半圆管上胎、对中调水平、吊装齿条板、吊装另一半圆管以及将半圆管锁紧在齿条板两侧五个步骤；在对中调水平前、吊装齿条板前以及吊装另一半圆管前需要分别对半圆管、齿条板以及另一半圆管的焊道区域进行打磨；
（2）   弦管组件对接：首先在装配胎架上将步骤（1）中制得的弦管组件对接并通过卡环锁紧，然后将对接锁紧后的弦管组件吊运至焊接胎架进行焊接，最后将窗户板吊至两个半圆管的对接处并进行焊接；其中弦管组件对接并锁紧的步骤依次为吊弦管组件上胎、对中调水平、检查齿间距以及锁紧检验三个步骤；在吊弦管组件上胎前以及吊窗户板前分别需要对弦管组件以及窗户板的焊道区域进行打磨。
进一步地，所述步骤（1）和步骤（2）中装配胎架的凹形模板的结构为一上端面开有弧形凹槽并用于支撑半圆管的矩形板体，该矩形板体的弧形凹槽内设置有对中调水平用的调节螺栓；所述步骤（1）和步骤（2）中焊接胎架的凹形模板的结构为一上端面开有矩形凹槽并用于支撑齿条板的矩形板体。
进一步地，所述步骤（1）和步骤（2）中的卡环呈半圆形，该卡环有一对，相互配合并分别抱紧在两个半圆管的外侧面上。
进一步地，所述步骤（1）中半圆管与齿条板焊接时，半圆管内侧与外侧分别采用坡口型式为45°±2°和30°±2°的V型坡口；所述步骤（2）中半圆管与半圆管以及半圆管与窗户板焊接时均采用坡口型式为30°±2°的V型坡口，齿条板与齿条板焊接时采用坡口型式为10°±2°的双U型坡口。
进一步地，所述桩腿采用倒T型支柱式正切胎架进行卧造，在胎架三点处均设有带锁紧的压槽，具体步骤依次为吊弦管段上胎、对中调水平、锁紧检验、吊装X型管、检验并点焊、吊水平横撑管以及焊接七个步骤；在吊装X型管和水平横撑管之前分别需要对X型管和水平横撑管的焊道区域打磨。
进一步地，所述胎架三点处均设置有高度检查线和宽度检查线，且顶点处设置有弦杆中心线。
本发明的优点在于：
（1）本发明的桩腿制作工艺，首先以半圆管外皮为基面卧造弦管，然后以两齿条板的中心连线为基面卧造桩腿，整个制作过程采用卧造的方式，改善了施工环境，缩短了施工周期，提高了制作效率；
（2）本发明弦管制作时，采用凹形模板和支柱式正切胎架进行卧造，其中凹形模板分为两种，一种装配锁紧用的带有弧形凹槽并用于支撑半圆管的模板，另一种为焊接用的带有矩形凹槽并用于支撑齿条板的模板，两种凹形模板的切换改善了施工环境，提高了工作效率；除此之外带有弧形凹槽的模板内设置了对中调水平用的调节螺栓，便于调节水平；
（3）本发明半圆管与齿条板之间采用卡环锁紧，锁紧效果好；
（4）本发明半圆管与齿条板焊接，半圆管内侧与外侧分别采用坡口型式为45°±2°和30°±2°的V型坡口；半圆管与半圆管以及半圆管与窗户板焊接时均采用坡口型式为30°±2°的V型坡口，齿条板与齿条板焊接时采用坡口型式为10°±2°的双U型坡口，提高了焊接精度和焊接质量。
附图说明
图1为目前桩腿的俯视图。
图2为目前桩腿的主视图。
图3为目前弦管的结构示意图。
图4为本发明弦管制作中装配胎架的俯视图。
图5为图4中A向视图。
图6为图5中A部分的放大图。
图7为图4中B向视图。
图8本发明弦管制作中焊接胎架的俯视图。
图9为图8中A向视图。
图10为图9中I部分的放大图
图11为图9中II部分的放大图。
图12为图8中B向视图。
图13为本发明弦管组件制作的流程图。
图14为本发明弦管组件制作的结构流程图。
图15为本发明弦管组件对接的流程图。
图16为本发明弦管组件对接的结构流程图。
图17为本发明桩腿制作的流程图。
图18为本发明桩腿制作过程中吊弦管段上胎的结构示意图。
图19为本发明桩腿制作过程中吊装X型管的主视图。
图20为本发明桩腿制作过程中吊装X型管的侧视图。
图21为本发明桩腿制作过程中吊水平横撑管的结构示意图。
图22为本发明桩腿制作过程中胎架顶部顶点处的结构示意图。
图23为本发明桩腿制作过程中胎架底部顶点处的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种钻井平台桩腿制作工艺，制作工艺为首先以半圆管外皮为基面卧造弦管，然后以两齿条板的中心连线为基面卧造桩腿，具体步骤如下：
第一步，胎架准备：弦管采用凹形模板和支柱式正切胎架进行卧造，包括锁紧固定用装配胎架和焊接用焊接胎架，如图4-图7所示，装配胎架包括平台以及平台上的凹形模板7，平台由若干纵横交错的纵向H型钢8和横向H型钢9焊接而成，该凹形模板7为一上端面开有弧形凹槽10并用于支撑半圆管6的矩形板体，该矩形板体的弧形凹槽10内设置有对中调水平用的调节螺栓11；如图8-图12所示，焊接胎架包括平台以及平台上的凹形模板12，平台由若干纵横交错的纵向H型钢13和横向H型钢14焊接而成，该凹形模板12为一上端面开有矩形凹槽13并用于支撑齿条板5的矩形板体；
第二步，弦管组件制作：如图13和图14所示，步骤依次为吊半圆管6至装配胎架的凹形模板7上、对中调水平、吊装齿条板5、吊装另一半圆管6、使用卡环15将半圆管6锁紧在齿条板5两侧并校验和吊运至焊接胎架的凹形模板12进行焊接；在对中调水平前、吊装齿条板前以及吊装另一半圆管前需要分别对半圆管、齿条板以及另一半圆管的焊道区域进行打磨；
第三步，弦管组件对接：如图15和图16所示，步骤依次为吊弦管组件16至装配胎架的凹形模板7上、对中调水平、检查齿间距、使用卡环15锁紧检验、吊运焊接胎架的凹形模板12、吊窗户板17以及窗户板17焊接；在吊弦管组件上胎前以及吊窗户板前分别需要对弦管组件以及窗户板的焊道区域进行打磨； 
第四步，桩腿制作：如图17和图18所示，桩腿制作采用倒T型支柱式正切胎架18进行卧造，在胎架三点处均设有带锁紧的压槽19，具体步骤依次为吊弦管20段上胎、对中调水平、锁紧检验、吊装X型管21、检验并点焊、吊水平横撑管22以及焊接七个步骤；在吊装X型管和水平横撑管之前分别需要对X型管21和水平横撑管22的焊道区域打磨；
本实施例中，卡环15呈半圆形，该卡环15有一对，相互配合并分别抱紧在两个半圆管6的外侧面上。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，第二步和第三步焊接方式如下，第二步中半圆管与齿条板焊接时，半圆管内侧与外侧分别采用坡口型式为45°±2°和30°±2°的V型坡口；第三步中半圆管与半圆管以及半圆管与窗户板焊接时均采用坡口型式为30°±2°的V型坡口，齿条板与齿条板焊接时采用坡口型式为10°±2°的双U型坡口，该种焊接方式提高了焊接精度和焊接质量。
实施例3
    本实施例在实施例1的基础上，如图22和图23第四步中胎架三点处均设置有高度检查线a和宽度检查线b，且顶点处设置有弦杆中心线c，便于对中调水平，从而提高了桩腿的制作精度。
  以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述制作工艺为首先以半圆管外皮为基面卧造弦管，然后以两齿条板的中心连线为基面卧造桩腿。
2.根据权利要求1所述的钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述弦管采用凹形模板和支柱式正切胎架进行卧造，具体步骤如下：
弦管组件制作：首先在装配胎架上使用卡环将半圆管锁紧在齿条板两侧，然后将装配好的弦管组件吊运至焊接胎架进行焊接；其中将半圆管锁紧在齿条板两侧的步骤依次为吊半圆管上胎、对中调水平、吊装齿条板、吊装另一半圆管以及将半圆管锁紧在齿条板两侧五个步骤；在对中调水平前、吊装齿条板前以及吊装另一半圆管前需要分别对半圆管、齿条板以及另一半圆管的焊道区域进行打磨；
弦管组件对接：首先在装配胎架上将步骤（1）中制得的弦管组件对接并通过卡环锁紧，然后将对接锁紧后的弦管组件吊运至焊接胎架进行焊接，最后将窗户板吊至两个半圆管的对接处并进行焊接；其中弦管组件对接并锁紧的步骤依次为吊弦管组件上胎、对中调水平、检查齿间距以及锁紧检验三个步骤；在吊弦管组件上胎前以及吊窗户板前分别需要对弦管组件以及窗户板的焊道区域进行打磨。
3.根据权利要求2所述的钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述步骤（1）和步骤（2）中装配胎架的凹形模板的结构为一上端面开有弧形凹槽并用于支撑半圆管的矩形板体，该矩形板体的弧形凹槽内设置有对中调水平用的调节螺栓；所述步骤（1）和步骤（2）中焊接胎架的凹形模板的结构为一上端面开有矩形凹槽并用于支撑齿条板的矩形板体。
4.根据权利要求2所述的钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述步骤（1）和步骤（2）中的卡环呈半圆形，该卡环有一对，相互配合并分别抱紧在两个半圆管的外侧面上。
5.根据权利要求2所述的钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述步骤（1）中半圆管与齿条板焊接时，半圆管内侧与外侧分别采用坡口型式为45°±2°和30°±2°的V型坡口；所述步骤（2）中半圆管与半圆管以及半圆管与窗户板焊接时均采用坡口型式为30°±2°的V型坡口，齿条板与齿条板焊接时采用坡口型式为10°±2°的双U型坡口。
6.根据权利要求1所述的钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述桩腿采用倒T型支柱式正切胎架进行卧造，在胎架三点处均设有带锁紧的压槽，具体步骤依次为吊弦管段上胎、对中调水平、锁紧检验、吊装X型管、检验并点焊、吊水平横撑管以及焊接七个步骤；在吊装X型管和水平横撑管之前分别需要对X型管和水平横撑管的焊道区域打磨。
7.根据权利要求6所述的钻井平台桩腿制作工艺，其特征在于：所述胎架三点处均设置有高度检查线和宽度检查线，且顶点处设置有弦杆中心线。
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