CN105127547A - 一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术，其特征在于，切割的钢板放置在特定的切割胎架上并固定好位置，进行预热和火焰穿孔，采用火焰切割技术，以火焰穿孔处作为火焰切割的切割起始点。本发明能够解决单边齿条板切割易产生形变的问题，对150mm以下的单边齿形板进行切割，可以达到光洁度的质量要求，切割精度高，误差控制在1mm以内，切割垂直面误差控制在0.5mm以内。

Description

一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术

技术领域

本发明涉及海洋工程钻井平台建造技术领域，具体涉及一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术。

背景技术

自升式钻井平台是目前世界上油气田开采应用最为广泛的装备之一，具有造价低、可用于多种情况下的全天候钻井作业的特点，自升式钻井平台的设计制作水平直接决定着海洋油气田资源的开采能力。自升式钻井平台的主要由上层平台、桩腿、固桩结构三部分组成，重量往往有数万吨，其中桩腿起着支撑平台在海上作业，并承受自身全部重量的作用，同时桩腿还承受着海浪、海风的冲击，因此桩腿的切割和焊接具有严格的质量和精度要求。传动结构是自升式钻井平台桩腿的重要结构之一。

自升式钻井平台桩腿传动结构有双面齿形齿条板组成的主舷管形式，单边齿形板与圆筒连接形式，单边齿形板与导向板连接形式。齿条板承受着平台升降过程中产生的载荷，因此多采用性能优异的调质钢，所用钢板的屈服强度不低于690MPa，拉伸强度为690～895MPa，厚度多为120～150mm。齿条板分双边齿条板和单边齿条板，单边齿条板切割过程中两边不对称造成材料受热不均，一边受切割火焰热影响较大，会使切割的齿条板产生侧面的变形，不能保证单边齿条板的切割质量。

为解决上述单边齿条板切割易产生形变的问题，本发明提供了一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术，能够达到单边齿形板切割精度的要求。

发明内容

本发明提供了一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术，能够解决上述单边齿条板切割易产生形变的问题，对150mm以下的单边齿形板进行切割，可以达到光洁度的质量要求，切割精度高，误差控制在1mm以内，切割垂直面误差控制在0.5mm以内。

本发明的目的是通过如下的步骤来实现的：

1)切割前处理

将需要切割的钢板1放置在特定的切割胎架上并固定好位置，通过火焰切割枪对钢板1进行预切割，确定切割的路径与位置。对需要切割的钢板的切割部位(包括直线切割边2、6和齿形切割边3、7)进行火焰预热，将钢板1预热到150～300℃，通过预热的方式减少齿条板切割的变形。

2)火焰穿孔

在单板齿形板确定的切割位置的两个端部分别进行火焰穿孔，火焰穿孔处4、5作为火焰切割的切割起始点。每个齿条板两个端部各穿两个孔，若按图1所示的方式在一块钢板上切割出4件单边齿形板，则共需火焰穿孔16个。

3)直线边与齿形边的切割

利用火焰切割机从端部的火焰穿孔处4、5开始对齿形板的直线切割边2、6进行切割，切割到指定长度后通过火焰穿孔结束单边切割；利用相对边的火焰穿孔对齿形切割边3、7进行切割。在切割过程中保证切割完成的直边的加热，保证切割边与非切割边温度的一致，控制在150～300℃。通过单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7的单独切割，确保单边齿条板两端与钢板1不会断开，始终固定在切割钢板上，由于两端与钢板始终连接，钢板自身的内应力能够保证单边齿形板的直线度，防止单边齿条板切割过程中的侧弯变形。

4)齿条板端部切割

切割完成所有的单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7后，对单边齿形板的两个端部进行同时切割，使其脱离原钢板，由于两个端部的长度较短，对齿条板的直线度影响较小，不会引起齿条板的变形。

有益效果

1.通过预热至150～300℃，采用单边齿形板两边分别切割，并在切割过程中持续加热，通保证单边齿形板不应切割产生的热量而变形。

2.在切割过程中始终保持单边齿形板的端部与原材料钢板相连，应用原材料钢板自身内应力对齿形板的形状进行控制，保证齿形板切割后的直线度，保证齿形板的切割质量。能够实现50mm以下单边齿形板的切割，并达到光洁度的质量要求，不仅切割精度高，误差控制在1mm以内，切割垂直面误差控制在0.5mm以内。

附图说明

图1为本发明所述一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术的切割示意图。

1-钢板，2,6-直线切割边，3,7-齿形切割边，4,5-火焰穿孔处。

具体实施方式

实施例1：

以切割120mm的钢板为例进行说明：

1)切割前处理

将需要切割的钢板1放置在特定的切割胎架上并固定好位置，通过火焰切割枪对钢板1进行预切割，确定切割的路径与位置。对需要切割的钢板的切割部位(包括直线切割边2、6和齿形切割边3、7)进行火焰预热，将钢板1预热到150℃，通过预热的方式减少齿条板切割的变形。

2)火焰穿孔

在单板齿形板确定的切割位置的两个端部分别进行火焰穿孔，火焰穿孔处4、5作为火焰切割的切割起始点。每个齿条板两个端部各穿两个孔，若按图1所示的方式在一块钢板上切割出4件单边齿形板，则共需火焰穿孔16个。

3)直线边与齿形边的切割

利用火焰切割机从端部的火焰穿孔处4、5开始对齿形板的直线切割边2、6进行切割，切割到指定长度后通过火焰穿孔结束单边切割；利用相对边的火焰穿孔对齿形切割边3、7进行切割。在切割过程中保证切割完成的直边的加热，保证切割边与非切割边温度的一致，控制在150℃。通过单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7的单独切割，确保单边齿条板两端与钢板1不会断开，始终固定在切割钢板上，由于两端与钢板始终连接，钢板自身的内应力能够保证单边齿形板的直线度，防止单边齿条板切割过程中的侧弯变形。

4)齿条板端部切割

切割完成所有的单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7后，对单边齿形板的两个端部进行同时切割，使其脱离原钢板，由于两个端部的长度较短，对齿条板的直线度影响较小，不会引起齿条板的变形。

实施例2：

以切割130mm的钢板为例进行说明：

1)切割前处理

将需要切割的钢板1放置在特定的切割胎架上并固定好位置，通过火焰切割枪对钢板1进行预切割，确定切割的路径与位置。对需要切割的钢板的切割部位(包括直线切割边2、6和齿形切割边3、7)进行火焰预热，将钢板1预热到200℃，通过预热的方式减少齿条板切割的变形。

2)火焰穿孔

在单板齿形板确定的切割位置的两个端部分别进行火焰穿孔，火焰穿孔处4、5作为火焰切割的切割起始点。每个齿条板两个端部各穿两个孔，若按图1所示的方式在一块钢板上切割出4件单边齿形板，则共需火焰穿孔16个。

3)直线边与齿形边的切割

利用火焰切割机从端部的火焰穿孔处4、5开始对齿形板的直线切割边2、6进行切割，切割到指定长度后通过火焰穿孔结束单边切割；利用相对边的火焰穿孔对齿形切割边3、7进行切割。在切割过程中保证切割完成的直边的加热，保证切割边与非切割边温度的一致，控制在200℃。通过单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7的单独切割，确保单边齿条板两端与钢板1不会断开，始终固定在切割钢板上，由于两端与钢板始终连接，钢板自身的内应力能够保证单边齿形板的直线度，防止单边齿条板切割过程中的侧弯变形。

4)齿条板端部切割

切割完成所有的单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7后，对单边齿形板的两个端部进行同时切割，使其脱离原钢板，由于两个端部的长度较短，对齿条板的直线度影响较小，不会引起齿条板的变形。

实施例3：

以切割150mm的钢板为例进行说明：

1)切割前处理

将需要切割的钢板1放置在特定的切割胎架上并固定好位置，通过火焰切割枪对钢板1进行预切割，确定切割的路径与位置。对需要切割的钢板的切割部位(包括直线切割边2、6和齿形切割边3、7)进行火焰预热，将钢板1预热到300℃，通过预热的方式减少齿条板切割的变形。

2)火焰穿孔

在单板齿形板确定的切割位置的两个端部分别进行火焰穿孔，火焰穿孔处4、5作为火焰切割的切割起始点。每个齿条板两个端部各穿两个孔，若按图1所示的方式在一块钢板上切割出4件单边齿形板，则共需火焰穿孔16个。

3)直线边与齿形边的切割

利用火焰切割机从端部的火焰穿孔处4、5开始对齿形板的直线切割边2、6进行切割，切割到指定长度后通过火焰穿孔结束单边切割；利用相对边的火焰穿孔对齿形切割边3、7进行切割。在切割过程中保证切割完成的直边的加热，保证切割边与非切割边温度的一致，控制在300℃。通过单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7的单独切割，确保单边齿条板两端与钢板1不会断开，始终固定在切割钢板上，由于两端与钢板始终连接，钢板自身的内应力能够保证单边齿形板的直线度，防止单边齿条板切割过程中的侧弯变形。

4)齿条板端部切割

切割完成所有的单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7后，对单边齿形板的两个端部进行同时切割，使其脱离原钢板，由于两个端部的长度较短，对齿条板的直线度影响较小，不会引起齿条板的变形。

Claims (2)

1.一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术，其特征在于，该技术包含如下步骤：

1)切割前处理

将需要切割的钢板1放置在特定的切割胎架上并固定好位置，通过火焰切割枪对钢板1进行预切割，确定切割的路径与位置。对需要切割的钢板的切割部位(包括直线切割边2、6和齿形切割边3、7)进行火焰预热，将钢板1预热到150～300℃，通过预热的方式减少齿条板切割的变形。

2)火焰穿孔

在单板齿形板确定的切割位置的两个端部分别进行火焰穿孔，火焰穿孔处4、5作为火焰切割的切割起始点。每个齿条板两个端部各穿两个孔，若按图1所示的方式在一块钢板上切割出4件单边齿形板，则共需火焰穿孔16个。

3)直线边与齿形边的切割

利用火焰切割机从端部的火焰穿孔处4、5开始对齿形板的直线切割边2、6进行切割，切割到指定长度后通过火焰穿孔结束单边切割；利用相对边的火焰穿孔对齿形切割边3、7进行切割。在切割过程中保证切割完成的直边的加热，保证切割边与非切割边温度的一致，控制在150～300℃。通过单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7的单独切割，确保单边齿条板两端与钢板1不会断开，始终固定在切割钢板上，由于两端与钢板始终连接，钢板自身的内应力能够保证单边齿形板的直线度，防止单边齿条板切割过程中的侧弯变形。

4)齿条板端部切割

切割完成所有的单边齿条板的直线切割边2、6和齿形切割边3、7后，对单边齿形板的两个端部进行同时切割，使其脱离原钢板，由于两个端部的长度较短，对齿条板的直线度影响较小，不会引起齿条板的变形。

2.如权利要求1所述的一种自升式钻井平台单边齿条板切割技术，其特征在于，该技术能够对150mm以内的钢板进行切割。