钢管端部马鞍口的组装工艺
技术领域
本发明涉及钢管,尤其涉及一种钢管端部马鞍口的组装工艺,属于海洋石油工程建造领域。
背景技术
在海洋石油开发过程中,需要建造导管架、石油平台。导管架、石油平台的主体结构,其主要是由众多件钢管拉筋(钢管拉筋分为:水平拉筋、倾斜拉筋两种。钢管拉筋事先经过两端马鞍口的切割)呈现水平方式、倾斜方式与若干件导管(相对直径较大的钢管)相连接形成的空间框架结构。
目前,导管架、石油平台的主体结构均是先进行单片组装预制,然后,再将多个单片组装连接。由于钢管拉筋两端的马鞍口往往存在偏心或局部凹凸的现象,以至于马鞍口和导管的相交位置不能吻合。而按照马鞍口的组对工艺要求,马鞍口和导管的组对间隙为3至5毫米范围内。因此,在对马鞍口的组对时,需对马鞍口的局部进行修整,以此来达到马鞍口组对的要求。
而在以往的马鞍口组装时,先将钢管拉筋吊到既定位置,然后,调整两端马鞍口,再用笔在马鞍口局部需要修整的部分做上标记;然后,再将钢管拉筋吊到地面上,将割枪调整至中性火焰,按照马鞍口的标记进行马鞍口的局部切割修整。待打磨完成后,重复将钢管拉筋吊到既定位置组对马鞍口。由此可见,不仅组对马鞍口比较麻烦,生产效率较低,而且,给机械台班和人工造成极大的浪费。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点,而提供一种改进的钢管端部马鞍口的组装工艺,其操作简便,不仅解决了组对马鞍口比较麻烦的问题,提高了钢管端部马鞍口组装的工作效率;而且,大大减少了机械台班和人工,降低了生产成本。
本发明的目的是由以下技术方案实现的:
一种钢管端部马鞍口的组装工艺,其特征在于:采用以下步骤:
第一步:准备工作:⑴先将垫墩放置设定位置,再将数个钢管导管放置在垫墩上;⑵测量数个钢管导管的前端、末端间距及对角间距;确认无误后,将钢管导管和垫墩固定;⑶并分别在钢管导管的两端找出最高点,再将两端最高点连接一平行线;⑷然后,再沿钢管导管侧面中心平行线依序量出预组装的钢管水平拉筋马鞍口和钢管倾斜拉筋马鞍口被交位置的0度点、180度点,且依序将整周的被交位置打磨完成;
第二步:将待组装的前端钢管水平拉筋两端马鞍口的管口面、管口内壁、管口外壁打磨光滑,直至将所有的钢管水平拉筋两端马鞍口和钢管倾斜拉筋两端马鞍口打磨完成;
第三步:调节钢管水平拉筋的相对应位置
①将打磨后的前端钢管水平拉筋两端马鞍口的0度点、180度点调整至处于钢管侧面中心度位置,并将钢管水平拉筋吊至适当的高度;②然后,测量钢管水平拉筋的平行度,并根据水平尺测量结果,调节钢管水平拉筋的相对应位置,以使被吊的钢管水平拉筋处于平行状态;③将钢管水平拉筋两端的马鞍口,朝各待组装钢管导管被交位置处移动,将钢管水平拉筋2两端马鞍口的局部依附钢管导管上;
第四步:将钢管水平拉筋两端马鞍口调整至与被交钢管导管相对一致
⑴分别在数个钢管导管的0度点平行线位置下方安装一挡板;观察钢管水平拉筋两端马鞍口的偏差度,同时,观察钢管水平拉筋两端马鞍口的0度点、180度点和钢管导管被交位置0度点、180度点的间距及高低度;
⑵按照观察后的结果,将一钢丝绳与钢管水平拉筋相连接;并调整钢管水平拉筋两端的马鞍口的偏差度,以使钢管水平拉筋两端马鞍口与被交钢管导管的相对一致性;此时,钢管水平拉筋两端马鞍口的0度点、180度点自然接近钢管导管的0度点、180度点;
⑶观察钢管水平拉筋两端马鞍口和钢管导管的间隙;并将钢管水平拉筋两端马鞍口前端侧面对准钢管导管的挡板,此时,两端马鞍口的0度点、180度点和相对应钢管导管的0度点、180度点相一致;
第五步:切割修整马鞍口,并将前端水平钢管拉筋组装完成
①先后测量钢管水平拉筋两端马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管的间隙;先由马鞍口一端局部适当的位置塞放楔子,并使塞放楔子处的间隙不变;
②将马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管焊接;
③再在马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管连接的相反位置的对应方向处塞放楔子,并焊接;
④再在钢管水平拉筋两端马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管相交位置处均匀分布塞放楔子;延续焊接加固;当确认钢管水平拉筋两端的焊接点能够安全承载钢管水平拉筋的范围时,停止;
⑤将修整的钢管水平拉筋两端马鞍口的管口和被交位置钢管导管打磨光滑;再在打磨后的马鞍口的管口内壁边缘局部和被交钢管导管之间的间隙塞放楔子;再进行数遍填充焊接,直至将两端马鞍口点焊完成,以形成钢管水平拉筋马鞍口两端的管口面和被交钢管导管局部位置焊点均匀分布;
⑥将焊接形成的热影响区斑痕、飞溅、药皮打磨干净;
第六步:将中端钢管水平拉筋组装完成后,再组装末端钢管水平拉筋,直至将该整体组装完成;
第七步:先将前端钢管倾斜拉筋组装完成后,再组装后端钢管倾斜拉筋,直至将该整体组装完成;
第八步:先将组装完成导管架单片的钢管水平拉筋的两端马鞍口、钢管倾斜拉筋马鞍口进行报检;再依序进行钢管水平拉筋两端马鞍口、钢管倾斜拉筋马鞍口的焊接,并报检;将钢管导管和垫墩的焊接点切除,并打磨光滑。
所述第二步中,马鞍口管口外壁的打磨宽度不低于40毫米;马鞍口管口内壁的打磨宽度不低于20毫米。
所述第四步中,切割马鞍口的局部无间隙接触的部分,以便于能够顺利的将钢管水平拉筋两端的马鞍口的内壁边缘调整至与钢管导管相交的位置相一致;组装钢管水平拉筋马鞍口和钢管倾斜拉筋马鞍口均需在钢管导管的0度点或180度点位置的下方10至15毫米处安装挡板。
所述第五步中,⑤步的具体方式如下:
修整马鞍口时,马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管无间隙及间隙变小:割枪嘴沿马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管无间隙及间隙变小的位置进行切割直至将钢管水平拉筋两端马鞍口的管口内壁边缘和被交钢管导管形成2至3毫米的间隙;再将割枪嘴呈倾斜角度约15度,依附在马鞍口的管口面上,对马鞍口管口进行预热;然后,缓慢开启切割氧阀并调节至适中,当马鞍口的管口切割修整面到熔点,氧化渣呈滴状流动;此时,操作割枪,以形成依附在马鞍口的管口面割枪嘴有节奏地前、后同步上下移动,渐进式朝前进行马鞍口的管口切割修整;同时依据马鞍口的管口面形式,预热温度,马鞍口的管口切割修整的平整度,增大或减小割枪的给切割氧量,放缓或加快切割修整马鞍口的管口节奏;直至将待切割修整钢管水平拉筋两端马鞍口的管口面切割修正完成;以形成切割修整后马鞍口的管口面平整且马鞍口的管口面内边缘与钢管导管被交位置3至5毫米的间隙。
所述第七步中,组装钢管倾斜拉筋和组装钢管水平拉筋时,在钢管倾斜拉筋马鞍口任意一端180度点与待组装钢管导管的180度点位置,朝内15至20毫米,且朝下10至15毫米点焊一块挡板;使马鞍口侧面管壁的0度点处和180度点与被交导管的0度点180度点经过测量相一致。
本发明的有益效果:本发明由于采用上述技术方案,其操作简便,不仅解决了组对马鞍口比较麻烦的问题,提高了钢管端部马鞍口组装的工作效率;而且,大大减少了机械台班和人工,降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明钢管导管摆放示意图。
图2为本发明组装前端钢管水平拉筋示意图。
图3为本发明组装完成后的钢管水平拉筋组装示意图。
图4为本发明组装前端钢管倾斜拉筋示意图。
图5为本发明组装完成后的导管架单片示意图。
图6为本发明调整钢管拉筋两端马鞍口示意图。
图中主要标号说明:
1.钢管导管、2钢管水平拉筋、3.钢管倾斜拉筋、4.吊车挂钩、5.钢丝绳、6.倒链。
具体实施方式
如图1—图6所示,本发明采用以下步骤:
第一步:如图1所示,准备工作,包括:制造数个钢管导管1、钢管拉筋(钢管导管1、钢管拉筋均是经过板材下料切割、卷制、焊接接长形成的),其中,接长后的钢管拉筋的两端经过马鞍口切割;本实施例为组装预制一导管单片,包含:两件钢管导管1,数件钢管水平拉筋2和相应的钢管倾斜拉筋3;⑴按照施工图纸的尺寸,先将垫墩放置设定位置,再将数个钢管导管1放置在垫墩上;⑵然后,用盘尺测量数个钢管导管1的前端、末端间距及对角间距;确认无误后,将钢管导管1和垫墩用焊接方式固定;⑶并用一定心装置分别在钢管导管1的两端找出最高点,再将两端最高点连接一平行线;根据计算,分别在钢管导管1两端平行线量出钢管导管1的侧面中心,再在该侧面中心连接一平行线;⑷再按照图纸,沿钢管导管1侧面中心平行线依序量出预组装的钢管水平拉筋2马鞍口和钢管倾斜拉筋3马鞍口被交位置的0度点、180度点,且依序将整周的被交位置打磨完成;
第二步:依照导管架单片图纸设定的钢管水平拉筋2、钢管倾斜拉筋3的单件管号和组对顺序,采用磨光机将待组装的前端钢管水平拉筋2两端马鞍口的管口面、管口内壁、管口外壁打磨光滑;直至将所有的钢管水平拉筋2两端马鞍口和钢管倾斜拉筋3两端马鞍口打磨完成;
上述马鞍口管口外壁的打磨宽度不低于40毫米(管口外壁边缘至管外壁的间距);
上述马鞍口管口内壁的打磨宽度不低于20毫米(管口内壁边缘至管口内壁的间距);
第三步:调节钢管水平拉筋的相对应位置
①将打磨后的前端钢管水平拉筋2两端马鞍口的0度点、180度点(事先设置的位置)调整至处于钢管侧面中心度位置,并采用吊装的方式,将钢管水平拉筋2吊至适当的高度;②然后,将一水平尺放置钢管水平拉筋2上方,以测量钢管水平拉筋2的平行度,并根据水平尺测量结果,调节处于钢管水平拉筋2相对应位置的倒链6,以使被吊的钢管水平拉筋2处于平行状态;③将水平尺从钢管水平拉筋2上方取下,继续采用吊装的方式将钢管水平拉筋2吊起,将钢管水平拉筋2两端的马鞍口,朝各待组装钢管导管被交位置处移动,且将钢管水平拉筋2两端马鞍口尽量朝相交钢管导管1的被交位置调整,此时,两端马鞍口的局部依附钢管导管1上;
第四步:将钢管水平拉筋两端马鞍口调整至与被交钢管导管相对一致
⑴分别在数个钢管导管1的0度点平行线位置下方,约10至15毫米处,各采用点焊方式安装一挡板;观察钢管水平拉筋2两端马鞍口的偏差度(马鞍口内壁边缘和钢管导管1被交位置局部间隙过大,局部无间隙接触),同时,观察钢管水平拉筋2两端马鞍口的0度点、180度点和钢管导管1被交位置0度点、180度点的间距及高低度;
⑵按照观察后的钢管水平拉筋2两端马鞍口和钢管导管1的结果,将一钢丝绳5由钢管水平拉筋2的中心环绕一周,用卡环和钢丝绳5的一端相连接,并形成一背扣结;其中,根据钢管拉筋两端马鞍口依附钢管导管1的偏差,背扣结处于偏差相反方向的钢管侧面至钢管上方之间位置;将背扣结绳索的一端挂在上方纠偏倒链6的吊车挂钩4上,拉紧纠偏倒链6的拉链,以调整钢管水平拉筋2两端的马鞍口的偏差度,并配合调节位于钢管水平拉筋2两侧相对应的起重倒链6的拉链,以调整钢管水平拉筋2两端马鞍口与被交钢管导管1的相对一致性;此时,钢管水平拉筋2两端马鞍口的0度点、180度点自然接近钢管导管1的0度点、180度点;
⑶观察钢管水平拉筋2两端马鞍口和钢管导管1的间隙;采用割枪,切割马鞍口的管口内壁边缘局部无间隙接触钢管导管1的部分,直至将钢管水平拉筋2两端马鞍口前端侧面对准钢管导管1的挡板,此时,两端马鞍口的0度点、180度点和相对应钢管导管1的0度点、180度点相一致;
上述切割马鞍口的局部无间隙接触的部分,由于钢管水平拉筋2两端马鞍口和钢管导管1的相交位置尚存在间距;且由于钢管水平拉筋2两端马鞍口相对应的位置存在偏心现象,以形成钢管水平拉筋2两端马鞍口的管口内壁边缘相对应的位置存在局部间隙过大,局部无间隙接触钢管导管1,以至于马鞍口局部无间隙接触钢管导管1的部分阻挡了将马鞍口延伸至钢管导管1的相交位置;此时,点燃割枪并调整至中性火焰,将割枪嘴依附导管钢管,开启切割氧阀,先后沿马鞍口两端相对应的局部无间隙接触钢管导管1位置进行切割,以便于能够顺利的将钢管水平拉筋2两端的马鞍口的内壁边缘调整至与钢管导管1相交的位置相一致。
上述组装钢管水平拉筋2马鞍口和钢管倾斜拉筋3马鞍口均需在钢管导管1的0度点或180度点位置的下方10至15毫米处点焊挡板,是由于组装马鞍口时,需用直尺在马鞍口侧面管壁的0度点处和180度点与被交钢管导管1的0度点180度点经过测量相一致,而在钢管导管1的0度点或180度点位置下约10至15毫米方处点焊挡板,用直尺可无障碍测量马鞍口的0度点和被交钢管导管1的0度点。
第五步:①用间隙尺先后测量钢管水平拉筋2两端马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1的间隙;先由马鞍口一端局部适当的位置(马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管之间3至5毫米间隙)塞放2个铁质楔子(楔子尖部朝间隙),且2个楔子间距为150至200毫米,再用手捶适当地敲击楔子背部,以形成塞放楔子处的间隙不变;
②采用封底焊接方式将马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1连接一长度为20毫米至30毫米的焊点,暂停焊接;然后,再在该焊点相反位置的对应方向(没经过中性火焰切割,且马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1之间3至5毫米间隙处)塞放两个楔子;此时,再用封底焊接方式,沿马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1的间隙连接一长度为50至150毫米的焊点;
③然后,再在钢管水平拉筋2两端马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1相交位置多均匀分布塞放楔子(没经过中性火焰切割且马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1之间3至5毫米间隙处);延续用封底焊接方式进行多个焊接点的焊接,且将已焊接长度为20至30毫米的焊接点进行焊接延长,以形成经封底焊接后的焊点长度均为50至150毫米;
④再采用填充焊接方式,依序将已底焊接完成的焊接点进行多遍填充焊接加固;当确认钢管水平拉筋2两端的焊接点能够安全承载钢管水平拉筋2的范围时,摘取钢管水平拉筋2的钢丝绳5;采用割枪,将钢管导管1的0度点平行线下方点焊的挡板切除且打磨干净;
⑤修整马鞍口时,马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1无间隙及间隙变小:先将割枪点燃,并调节至中性火焰,割枪嘴依附钢管导管1,开启切割氧阀,割枪嘴沿马鞍口的管口内壁边缘和钢管导管1无间隙及间隙变小的位置进行切割直至将钢管水平拉筋2两端马鞍口的管口内壁边缘和被交钢管导管1形成2至3毫米的间隙;再将割枪调整至氧化火焰,将割枪嘴呈倾斜角度约15度,依附在马鞍口的管口面上,对马鞍口管口进行预热;预热中的马鞍口管口呈现微红时,缓慢开启切割氧阀并调节至适中,当马鞍口的管口切割修整面到熔点,氧化渣呈滴状流动。此时,操作割枪,以形成依附在马鞍口的管口面割枪嘴有节奏地前、后同步上下移动,渐进式朝前进行马鞍口的管口切割修整;同时依据马鞍口的管口面形式,预热温度,马鞍口的管口切割修整的平整度,增大或减小割枪的给切割氧量,放缓或加快切割修整马鞍口的管口节奏;直至将待切割修整钢管水平拉筋2两端马鞍口的管口面切割修正完成;以形成切割修整后马鞍口的管口面平整且马鞍口的管口面内边缘与钢管导管1被交位置3至5毫米的间隙;
⑥采用磨光机,将经过采用氧化火焰切割修整的钢管水平拉筋1两端马鞍口的管口和被交位置钢管导管1打磨光滑;再在打磨后的马鞍口的管口内壁边缘局部和被交钢管导管1之间的间隙塞放楔子;同理,先进行封底焊接,再进行多遍填充焊接,直至将两端马鞍口点焊完成,以形成钢管水平拉筋2马鞍口两端的管口面和被交钢管导管1局部位置焊点均匀分布;⑦再用磨光机,将焊接形成的热影响区斑痕、飞溅、药皮打磨干净;
第六步:如图3所示,(重复第三步、第四步、第五步的方式组装其他的钢管水平拉筋2)将中端钢管水平拉筋2组装完成后,再组装末端钢管水平拉筋2,直至将该整体组装完成;
第七步:如图4、图5所示,(重复第三步、第四步、第五步的方式组装钢管倾斜拉筋3)先将前端钢管倾斜拉筋3组装完成后,再组装后端钢管倾斜拉筋3,直至将该整体组装完成;
组装钢管倾斜拉筋3和组装钢管水平拉筋2时,在钢管倾斜拉筋3马鞍口任意一端180度点(马鞍口最长点)与待组装钢管导管1的180度点位置朝内15至20毫米且朝下10至15毫米点焊一块挡板;
上述组装钢管水平拉筋2马鞍口和钢管倾斜拉筋3马鞍口均需在钢管导管1的0度点或180度点位置的下方10至15毫米处点焊挡板,是由于组装马鞍口时,需用直尺在马鞍口侧面管壁的0度点处和180度点与被交钢管导管1的0度点180度点经过测量相一致,而在钢管导管1的0度点或180度点位置下约10至15毫米方处点焊挡板,用直尺可无障碍测量马鞍口的0度点和被交钢管导管1的0度点;
上述组装钢管倾斜拉筋3马鞍口需在钢管导管1的180度点位置朝内15至20毫米点焊一块挡板,这样就可用直尺在马鞍口侧面管壁的0度点处和180度点与被交导管的0度点180度点经过测量相一致;
第八步:先将组装完成导管架单片的钢管水平拉筋2的两端马鞍口、钢管倾斜拉筋马鞍口3进行报检;再采用焊接方式依序进行钢管水平拉筋2两端马鞍口、钢管倾斜拉筋3马鞍口的焊接并报检;将钢管导管1和垫墩的焊接点切除,并打磨光滑。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。