CN107503347A - 一种海洋平台的桩靴的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋平台的桩靴的制造工艺，在下底板与中间立柱拼焊后依次装配内部肋板、下底板内部T排和下底板外部T排；其次反扣外部上底板组立并依次将下底板外部T排和外部上底板组立与下底板焊接；接着插装中间隔板；再依次将内部肋板、下底板内部T排、中间隔板与下底板焊接，之后进行内部肋板与中间立柱的立角焊接；然后散焊上底板内部型材；最后封盖三块内部上底板；焊接三块中拼板时，先将三块中拼板的一侧边与三块边盖板的对应边焊接，接着加热保温，再将两块中拼板的另一侧边与两块边盖板的对应边焊接，然后加热保温，最后将另一块中拼板的另一侧边与另一块边盖板的对应边焊接，再加热保温。本发明的制造工艺提高了分段制造的效率。

Description

一种海洋平台的桩靴的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种海洋平台的桩靴的制造工艺。

背景技术

海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。海洋平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底。海洋平台的桩靴为三角形并包括下端带有六边形上胎的中心柱、三块固定在中心柱的上胎边缘的下底板、六块垂直固定在下底板上并且内端对着中心柱的内部肋板、多个固定在下底板内部的下底板内部T排、三块垂直固定在下底板上并将六块内部肋板围住而呈三角形的中间隔板、固定在下底板外部并位于中间隔板外围的下底板外部T排、三个扣装在下底板和中间隔板外侧的外部上底板组立、安装在中间隔板内侧的上底板内部型材和安装在上底板内部型材上端的内部上底板。由于桩靴的结构和作业环境较为复杂，制造难度大。

目前，桩靴的制造作业流程遵循由内而外、由下到上的原则，具体为：一、将中间立柱1安装在胎架上；二、将三块下底板2与中间立柱1拼焊；三、装焊内部肋板31、32；四，装焊下底板内部T排4；五，装焊中间隔板5；六，装焊下底板外部T排6；七，反扣外部上底板组立7；八，散装上底板内部型材8；九，散贴内部上底板9；十，搭载时安装与桩腿连接处的散装件及升降道10(见图1至图10)。该工艺存在以下缺点：

1)第三步装焊六块内部肋板31、32时，对下底板3的焊接形成纵向收缩变形；

2)六块内部肋板31、32间隔60°但为非对称设计，焊接过程中对中间立柱1的垂直度控制难度加大；

3)第四步装焊下底板内部T排4时和第五步装焊中间隔板5时，对下底板2的焊接形成横向收缩变形；

4)第六步装焊下底板外部T排6时，对下底板2的焊接形成纵向收缩变形，会造成下底板2形成扭曲变形。

5)下底板2结构变形过大后，会造成外部上底板组立7的装配作业施工困难，且外部上底板组立7扣装后使中间隔板5内部的作业环境形成密闭、狭小的空间，增加了作业的危险性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种海洋平台桩靴的制造工艺，它通过对大组立工艺流程、焊接顺序及工艺的优化，采用控制分段变形措施等方法，提高了分段制造的效率。

本发明的目的是这样实现的：一种海洋平台的桩靴的制造工艺，包括以下步骤：

第一步，将中间立柱安装在胎架上；

第二步，在所述胎架上将三块下底板与中间立柱拼焊；

第三步，装配内部肋板，该内部肋板包括三块拼成Y形的内部长肋板和三块也拼成Y形并分别位于两块相邻的长肋板中间的内部短肋板；

第四步，装配下底板内部T排；

第五步，装配下底板外部T排；

第六步，先在三块下底板的外部一一对应地反扣三个外部上底板组立，接着将所有的下底板外部T排与下底板焊接，同时将三个外部上底板组立与下底板焊接；

第七步，先在三个外部上底板组立的内端与三块内部短肋板的外端之间分别插装一块中间隔板，接着将三块内部长肋板和三块内部短肋板与下底板焊接，再将下底板内部T排与下底板焊接，然后将中间隔板分别与下底板和三块内部短肋板焊接，最后进行三块内部长肋板与中间立柱的立角焊接和三块内部短肋板与中间立柱的立角焊接；

第八步，先散装上底板内部型材，再将上底板内部型材焊接在三块内部长肋板和三块内部短肋板的顶面；

第九步，封盖内部上底板，该内部上底板包括一块中心盖板、三块边盖板、三块中拼板和三块角盖板；

先将三块边盖板焊接在所述上底板内部型材上并一一对应地与三块中间隔板焊接连接，接着将三块中拼板一一对应地焊接在相邻的两块边盖板之间，再将中心盖板安装在所述中间立柱上并分别与三块边盖板的顶边和三块中拼板的对应边焊接连接，然后将三块角盖板焊接在上底板内部型材上并分别与边盖板和中拼板的对应边焊接连接；

焊接三块中拼板时，先将三块中拼板的一侧边一一对应地与三块边盖板的对应边焊接，接着加热保温，以消除焊接应力，再将两块中拼板的另一侧边一一对应地与两块边盖板的对应边焊接，然后加热保温，以消除焊接应力，最后将另一块中拼板的另一侧边与另一块边盖板的对应边焊接，再加热保温，以消除焊接应力；

第十步，搭载时安装与桩腿连接处的散装件及升降道。

上述的海洋平台的桩靴的制造工艺，其中，在进行第七步中的所述中间立柱和内部肋板的立角焊接时采用分段退焊法，每段长为0.5～1m。

上述的海洋平台的桩靴的制造工艺，其中，在进行第九步时，所述加热保温的温度为300℃～350℃。

本发明的海洋平台桩靴的制造工艺具有以下特点：

1)合理的工艺流程，行之有效的分段变形预防及控制措施，保证了施工过程中片段、分段的建造精度。预防、控制了分段变形，有效减少了变形矫正的作业量，并且装配作业在基本无装配应力下施工，作业强度大幅降低，施工效率得到有效提升。

2)合理的焊接顺序和工艺作业内容，使焊接应力得到释放，焊缝的焊接质量得到保证，避免了焊缝的返修作业，有效提高了施焊效率。

3)将安装中间隔板放到三个外部上底板组立扣装作业完工后进行，使外部上底板组立内部的密闭作业空间变为半开放式的作业空间，不仅扩大了可作业环境，还使作业安全性得到提升，有效提升了焊接作业的效率。

4)优化工艺后的分段施工周期相比原方案的施工周期缩短，提升了约25％的施工效率。

附图说明

图1是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第一步的结构示意图；

图2是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第二步的结构示意图；

图3是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第三步的结构示意图；

图4是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第四步的结构示意图；

图5是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第五步的结构示意图；

图6是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第六步的结构示意图；

图7是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第七步的结构示意图；

图8是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第八步的结构示意图；

图9是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第九步的结构示意图；

图10是完成现有技术的海洋平台桩靴的制造工艺第十步的结构示意图；

图11是进行本发明的海洋平台桩靴的制造工艺第九步的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图10，本发明的一种海洋平台的桩靴的制造工艺，包括以下步骤：

第一步，将中间立柱1安装在胎架上；

第二步，在胎架上将三块下底板2与中间立柱1拼焊；

第三步，装配内部肋板，该内部肋板包括三块拼成Y形的内部长肋板31和三块也拼成Y形并分别位于两块相邻的长肋板31中间的内部短肋板32；

第四步，装配下底板内部T排4；

第五步，装配下底板外部T排6；

第六步，先反扣三个外部上底板组立7，接着将所有的下底板外部T排6与下底板2焊接，同时将外部上底板组立7与下底板2焊接；

第七步，先在三个外部上底板组立7的内端与三块内部短肋板32的外端之间分别插装一块中间隔板5，接着将三块内部长肋板31和三块内部短肋板32与下底板2焊接，再将下底板内部T排4与下底板2焊接，然后将中间隔板5分别与下底板2和三块内部短肋板32焊接；最后进行三块内部长肋板31与中间立柱1的立角焊接和三块内部短肋板32与中间立柱1的立角焊接；立角焊接时采用分段退焊法控制焊接变形，每段长为0.5～1m；

第八步，先散装上底板内部型材8，再将上底板内部型材8焊接在三块内部长肋板31和三块内部短肋板32的顶面；

第九步，封盖内部上底板9，该内部上底板包括一块中心盖板90、三块边盖板91、三块中拼板92和三块角盖板93；

先将三块边盖板91焊接在上底板内部型材8上并一一对应地与三块中间隔板5焊接连接，接着将三块中拼板92一一对应地焊接在相邻的两块边盖板91之间，再将中心盖板90安装在中间立柱1上并分别与三块边盖板91的顶边和三块中拼板92的对应边焊接连接，然后将三块角盖板93焊接在上底板内部型材8上并分别与边盖板91和中拼板92的对应边焊接连接；

焊接三块中拼板92时，先将三块中拼板92的一侧边a一一对应地与三块边盖板91的对应边焊接，接着加热到温度为300℃～350℃后用保温自然降温，以消除焊接应力，再将两块中拼板92的另一侧边b一一对应地与两块边盖板91的对应边焊接，然后加热到温度为300℃～350℃后用保温自然降温，以消除焊接应力，最后将另一块中拼板92的另一侧边b与另一块边盖板91的对应边焊接，再加热到温度为300℃～350℃后用保温自然降温，以消除焊接应力(见图11)；

第十步，搭载时安装与桩腿连接处的散装件及升降道。

本发明的海洋平台桩靴的制造工艺具有以下特点：

1)将第三步、第四步和第五步的作业内容各自改成内部肋板只装配不焊接、下底板内部T排只装配不焊接和下底板外部T排只装配不焊接，该方案避免了制造过程中的焊后变形，使后续装配作业在无装配应力强制下进行；

2)优化了第六步，即将下底板外部T排的焊接在外部上底板组立扣装到下底板之后与外部上底板组立的焊接一同进行。该方案利用外部上底板组立能加强下底板的结构刚性，达到控制下底板焊接变形的目的。

3)优化了第七步，即在外部上底板组立扣装之后再安装中间隔板，并采用将中间隔板只插入不焊接的方式安装，待内部肋板以及下底板内部T排分别与下底板焊接后，再焊接中间隔板。该方案使原密闭空间作业变为半开放式的作业空间，并利用分段总组模式，最大程度地减少了大组阶段的装焊作业，达到控制变形的目的，使焊接结构变形得到有效预防和控制。

4)优化了第七步，即将内部肋板和下底板内部T排的焊接放到外部上底板组立扣装之后进行，并将内部肋板与中间立柱之间的立角焊放到最后，并在立角焊接时采用分段退焊法，以控制焊接变形，该方案利用内部肋板和下底板内部T排的结构增加刚性，通过调整焊接顺序预防和控制焊接变形。

5)优化了第九步中的内部上底板的焊接工艺，即采用非连续焊接三块中拼板的两条焊缝，并在两次中止阶段加热以消除焊接应力，是为了避免焊缝应力形成环形应力而将焊缝撕裂。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (3)

1.一种海洋平台的桩靴的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括以下步骤：

第一步，将中间立柱安装在胎架上；

第二步，在所述胎架上将三块下底板与中间立柱拼焊；

第三步，装配内部肋板，该内部肋板包括三块拼成Y形的内部长肋板和三块也拼成Y形并分别位于两块相邻的长肋板中间的内部短肋板；

第四步，装配下底板内部T排；

第五步，装配下底板外部T排；

第六步，先在三块下底板的外部一一对应地反扣三个外部上底板组立，接着将所有的下底板外部T排与下底板焊接，同时将三个外部上底板组立与下底板焊接；

第七步，先在三个外部上底板组立的内端与三块内部短肋板的外端之间分别插装一块中间隔板，接着将三块内部长肋板和三块内部短肋板与下底板焊接，再将下底板内部T排与下底板焊接，然后将中间隔板分别与下底板和三块内部短肋板焊接，最后进行三块内部长肋板与中间立柱的立角焊接和三块内部短肋板与中间立柱的立角焊接；

第八步，先散装上底板内部型材，再将上底板内部型材焊接在三块内部长肋板和三块内部短肋板的顶面；

第九步，封盖内部上底板，该内部上底板包括一块中心盖板、三块边盖板、三块中拼板和三块角盖板；

先将三块边盖板焊接在所述上底板内部型材上并一一对应地与三块中间隔板焊接连接，接着将三块中拼板一一对应地焊接在相邻的两块边盖板之间，再将中心盖板安装在所述中间立柱上并分别与三块边盖板的顶边和三块中拼板的对应边焊接连接，然后将三块角盖板焊接在上底板内部型材上并分别与边盖板和中拼板的对应边焊接连接；

焊接三块中拼板时，先将三块中拼板的一侧边一一对应地与三块边盖板的对应边焊接，接着加热保温，再将两块中拼板的另一侧边一一对应地与两块边盖板的对应边焊接，然后加热保温，最后将另一块中拼板的另一侧边与另一块边盖板的对应边焊接，再加热保温；

第十步，搭载时安装与桩腿连接处的散装件及升降道。

2.根据权利要求1所述的海洋平台的桩靴的制造工艺，其特征在于，在进行第七步中的所述中间立柱和内部肋板的立角焊接时采用分段退焊法，每段长为0.5～1m。

3.根据权利要求1所述的海洋平台的桩靴的制造工艺，其特征在于，在进行第九步时，所述加热保温的温度为300℃～350℃。