CN108026784A - 用于将装备组装在涡轮机的支撑件上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将装备组装在涡轮机的支撑件(100)上的方法。该方法包括，借助于紧固装置(10)将所述装备机械地组装至所述支撑件(100)的部分(101)的步骤，以及包括在所述紧固装置(10)和所述支撑件部分(101)之间的界面处提供树脂的涂层层(50)的另一步骤。涂层层(50)允许完美地密封紧固装置(10)和所述支撑件部分(101)之间的界面，因此在没有上漆的情况下避免内表面的氧化。

Description

用于将装备组装在涡轮机的支撑件上的方法

技术领域

本发明涉及用于将装备组装在涡轮机的支撑件上的方法。

更特别地，本发明涉及一种用于将电气包装、管道、管线和类似装备以及用于燃气和蒸汽涡轮和/或离心压缩机的支撑件机械地组装至垫板而无焊接的方法。

背景技术

在涡轮机植入件(包括燃气或蒸汽涡轮和压缩机)的领域中，已知提供基部支撑件(称为垫板(或滑道，即skid))，电缆、管道和管线以及燃气或蒸汽涡轮和压缩机牢固地联接至该基部支撑件。

电气包装是成套缆槽和相关的支撑件，以用于保护电缆；管道是用于流体供应的成套孔道(主管道和气动管道)；涡轮和压缩机借助于机械支撑件(即，支撑支架)支撑；这些装备的所有支撑件必须连接至支撑垫板，且它们借助于焊接原位组装。

涡轮机植入件中的燃气/蒸汽涡轮和压缩机装备组件的关键方面涉及氧化：整个植入件组件暴露于侵蚀性环境，尤其当植入件放置在离岸平台上时。因此强制的是，油气植入件的所有构件和组装的部分被保护免受腐蚀。

支撑件因此以特殊保护涂层上漆且密封。

通常，涡轮机组装在垫板上，且因此后面在说明书中将考虑在垫板上的组装，但本发明的方法大体上涉及将涡轮机组装在支撑件上，例如在支撑件的梁上。

客户有可能决定如何以及在垫板的哪个点上定位装备，且因此组装操作由操作者借助于将装备直接原位焊接至垫板而手动执行。

装备的支撑件焊接在垫板上需要若干准备操作，诸如在支撑件焊接之处的基板区域的表面磨削，下底板(sub-sole plate)预固定，下底板最终焊接，且在焊接之后，利用保护性涂层在焊接区域周围对基板的表面上漆，和最终支撑件组装。

上文示出的已知焊接过程受若干缺点影响。

第一缺点包括，事实上，组装过程是包括焊接的阶段的手动过程，导致昂贵、耗时，且关于总体过程的质量难以保持受控。

另一缺点在于事实上，焊接过程对垫板的交付时间和实施成本有重要的影响。

此外，焊接过程施加设计和制造约束，诸如到焊接区域的可接近性。

焊接组装过程的另一缺点在于基板的表面的焊接区域的上漆阶段的高成本。

发明内容

本发明涉及用于将装备组装在涡轮机的支撑件上的方法。

更详细地，本发明涉及一种用于将电气包装、管道、管线和类似装备以及用于燃气或蒸汽涡轮和离心压缩机的支撑件组装至垫板而无焊接的方法。

根据本发明的优选实施例，用于将此装备组装至涡轮机的支撑件的方法，包括，借助于紧固装置机械地组装所述装备的步骤。

有利地，所述紧固装置包括铆螺母。

根据优选实施例，紧固装置特别设计成以便在没有上漆的情况下防止内表面的氧化。

根据本发明的第一方面，根据本发明的将装备组装至支撑件的方法，包括，借助于紧固装置将所述装备机械地组装至支撑件的部分的步骤，以及包括在紧固装置和支撑件部分之间的界面处提供涂层层的步骤，其中，所述涂层层优选是环氧树脂层或备选地厌氧树脂层。

根据本发明的优选实施例，紧固装置包括铆螺母，沿其整体长度在其外表面上，且在铆螺母的头部下方，设有树脂(优选环氧树脂，更优选微胶囊环氧树脂，或厌氧树脂)的涂层。整体长度意思是，紧固装置可插入支撑件部分的那部分。

铆螺母在该情况下可由树脂的固态层包绕，沿其整个外表面，优选除了其自由端部的与头部相对的底表面，即，沿其整体长度和在头部下方并除去头部的上部部分。

备选地，以半固态或粘性形式的涂层可施加在外表面上，即，沿其整个外表面，除了相对于头部的其自由端部的底表面，即，沿其整体长度和在头部下方。

根据本发明的备选实施例，环氧或厌氧树脂直接放置在装备必须组装至的支撑件部分上，优选直接放置在设在支撑件部分上的固定孔的周边上。

考虑到下文给出的本发明的详细描述将更加清楚的是，铆螺母可具有带螺纹的通孔或盲孔。

铆螺母的所述备选形状中的各个可设有固态涂层，其中半固态或粘性涂层直接设在铆螺母上。

备选地，不管铆钉具有盲孔还是通孔，环氧或厌氧树脂直接放置在装备必须组装至的支撑件部分上，优选直接放置在设在垫板部分上的固定孔的周边上。

根据本发明的其他方面，紧固装置还包括密封元件，优选O形圈，更优选由NBR或FKM制成的O形圈。

附图说明

其他细节和特定实施例将参照附图，在附图中：

-图1是装备组装至的垫板的透视图；

-图2是根据现有技术焊接至所述垫板的用于电缆的导管或包装的示意图；

-图3是根据现有技术待焊接至所述支撑垫板的用于液压线的管道组件的示意图；

-图4A示出根据本发明的第一实施例的铆螺母；

-图4B示出根据本发明的第二实施例的铆螺母；

-图4C示出根据图4A的第一实施例的在其外表面上设有固态涂层的铆螺母；

-图4D示出根据图4B的第二实施例的在其外表面上设有固态涂层的铆螺母；

-图5示出根据本发明的方面的铆螺母至支撑件的组装次序；

-图5A和图5B分别示出根据本发明的一个实施例的在倒转之后的铆螺母以及具有插入其中的固定螺杆的放大视图；

-图6示出根据本发明的备选方面的铆螺母至支撑件的组装次序；

-图7示出根据本发明的导管包装至支撑件的组装的可能的构造的截面示图；

-图8示出根据本发明的导管包装至支撑件的可能的组装构造的大体示图；

-图9示出根据本发明的管道装备至支撑件的可能的组装构造的大体示图。

具体实施方式

示例性实施例的以下描述参照附图。以下详细描述不限制本发明。本发明的范围而是由所附权利要求限定。

贯穿说明书对“一个实施例”或“实施例”的参照表示，结合实施例描述的具体特征、结构或特点包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此，在说明书的各点处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指同一实施例。此外，具体特征、结构或特点可在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合。

参照图1，示出了典型垫板100，以用于支撑油和气植入件的装备。

更特别地，垫板100构造为具有下基板101a和上盖板102的封闭壳。在垫板壳内，电缆、用于液压线的管道以及类似装备通常稳定地连接至垫板部分101或连接至侧向竖直壁101b的内表面，所述垫板部分101可为基板101a。垫板部分101在图5至图9中示意性表示，且垫板部分可为适合支撑装备的垫板的任何部分。

图2示出用于电缆的典型电气包装200，且图3示出用于管道300的典型布置。电气包装和管道组件是借助于焊接操作稳定地连接至垫板100的典型装备。

更详细的是，用于电气包装200、用于管道组件300和/或用于涡轮和压缩机的支撑支架焊接至基板101或侧壁101a、101b的内表面的区域，且装备然后连接至所述支撑支架。

如已经提到的那样，为了将支架焊接至垫板，需要若干准备和修饰操作：支架将焊接至的表面区域需要手动磨削，然后支架需要预固定至所述区域，且然后操作者继续手动地最终焊接。在焊接操作之后，强制对焊接周围的区域上漆，以便避免垫板区域的腐蚀。

利用本发明的方法，完全避免焊接阶段。

根据本发明的用于将装备组装在支撑件上的方法，包括，借助于紧固装备10将所述装备机械地组装至支撑垫板100的步骤。

所述紧固装置10包括铆螺母11、12。

根据第一实施例，所述铆螺母11具有带螺纹通孔。

根据第二实施例，所述铆螺母12具有带螺纹盲孔。

具有带螺纹盲孔的铆螺母12例如使用于当紧固装置固定至与侵蚀性环境连通的支撑件时，例如当用于包含侵蚀性蒸汽和/或液体的罐固定至支撑件时，且大体上当对于紧固装置10所关联至的支撑件或垫板部分强制避免内部环境与外部环境之间的任何连通时。

不管铆螺母具有带螺纹通孔还是带螺纹盲孔，紧固装置10还包括固定螺杆20，以用于一旦借助于用于拉出铆钉的螺丝起子40而使铆螺母已经塑性变形时来连结垫板部分101。

当铆螺母变形时，形成与所述垫板部分101的下表面101c接触的隆起部11b。

根据本发明的用于将装备组装在支撑件上的方法，还包括，包括在垫板部分101上实现固定孔30以用于插入紧固装置10的步骤。

更详细的是，固定孔30在垫板上实现，优选借助于阶梯钻。更优选地，阶梯钻具有至少三个不同直径。有利地，4mm的第一直径用于实现中心牢固基础(center ground)，第二直径比最末阶梯小近似1mm，且最末阶梯是钻具。

优选地，孔制备阶段包括使用具有可变速度齿轮的钻机，且在钻孔阶段期间，使用专用装备将钻保持成相对于垫板表面在竖直位置中。一旦已经实现固定孔30，从孔尤其从孔的轮廓移除毛刺。

一旦在垫板中实现孔30，铆螺母可借助于螺丝起子40而插入孔30和拉出。

因此限定铆螺母和垫板部分101之间的界面区域。

界面区域主要由以下表示：

-固定孔30的内表面和铆螺母的侧向表面之间的接触表面；

-铆螺母隆起部11b与垫板部分101的下表面101c之间的接触表面；

-铆螺母的头部11a、11b的套环与垫板部分101的上表面101a之间的接触表面。

铆螺母11、12优选由不锈钢、更优选由奥氏体不锈钢制成，以便防止氧化，尤其在离岸应用中。根据优选实施例，铆螺母由不锈钢AISI 316 L制成。

根据本发明的方法，还包括，包括在铆螺母11、12和垫板部分101之间的界面区域处提供涂层层50的步骤。

有利地，所述涂层层50设在孔30的内表面和铆螺母11、12的外表面之间的界面处。

根据本发明的一方面，所述涂层由环氧或厌氧树脂制成。更优选地，所述环氧树脂是微胶囊环氧树脂。

当铆螺母由螺丝起子上拉且塑性变形时，界面处的涂层层跟随铆钉变形：在铆钉变形期间，涂层压缩在垫板部分101的下侧上。涂层陷于皱褶的螺母和垫板部分101之间，且树脂的存在完美地密封螺母和垫板部分之间的界面，从而避免氧化的风险。

根据优选实施例，紧固装置包括铆螺母11、12，在面向孔3的其外表面上且沿其整体长度，因此插入孔中的部分，设有由树脂制成的涂层50。更优选地，树脂的所述外涂层50包围铆螺母的整个外表面，特别是铆钉头部11a、12a的下表面。参照图4C和4D。

有利地，外涂层由环氧树脂或厌氧树脂、更优选由微胶囊环氧树脂制成。在铆钉变形期间，包含环氧树脂的微胶囊球破坏，以便释放环氧树脂流，其填充皱褶的螺母和垫板部分之间的间隙。

根据本发明的备选实施例，涂层层50设在垫板部分101的固定孔30的内表面上。

参照图6。

一旦铆钉插入固定孔30，则其被拉出且塑性变形。在该操作之后，树脂压缩在垫板部分101的下侧(相对于铆螺母的头部方向的垫板的相对侧)上。

在铆螺母变形期间，树脂陷于皱褶的铆钉和垫板部分之间，且这密封该区域。

优选地，紧固装置还包括密封元件60。

有利地，所述密封元件60是定位在套环下方的O形圈。当铆螺母组装且O形圈压缩时，O形圈允许具有密封联接。

当树脂50直接定位在固定孔30的内表面上时，树脂自身填充铆钉头部11a、11b的下表面以及铆钉固定至的垫板部分101之间的空间。

参照图5B，一旦铆螺母11、12已经固定到垫板部分101，则必须固定至垫板部分的支架或支撑元件70可被定位且借助于螺旋到铆螺母中的固定螺杆20固定。

垫圈80优选插入固定螺杆20的头部和支架70之间。

在图7和图8中给出用于电气包装200的支架的可能的示例。管道组件300的可能的示例在图9中给出。

根据本发明的用于将装备组装在垫板上的方法，允许减少传统焊接过程的交付时间和相关成本，且同时在没有上漆的情况下防止内表面的氧化。

Claims (15)

1.一种用于将装备组装至涡轮机的支撑件(100)上的方法，包括，借助于紧固装置(10)将所述装备机械地组装至所述支撑件(100)的部分(101)的步骤，以及包括在所述紧固装置(10)和所述支撑件部分(101)之间的界面区域处提供环氧树脂的涂层层(50)的另一步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紧固装置(10)包括铆螺母(11,12)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述装备机械地组装至所述垫板部分(101)的步骤包括以下阶段：

-在所述支撑件部分(101)上实现固定孔(30)；

-对固定孔(30)的内边缘去毛刺；

-将所述铆螺母(11,12)插入所述固定孔(30)中，因此限定了在所述铆螺母(11,12)和所述支撑件部分(101)之间的所述界面区域；

-为所述界面区域提供涂层层(50)；

-使所述铆螺母(11,12)塑性变形，从而将所述铆螺母(11,12)牢固地组装至所述支撑件部分(101)。

4.根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，为在所述铆螺母(11,12)和所述支撑件部分(101)之间的界面区域提供涂层层的阶段，包括在所述铆螺母(11,12)的外表面上提供涂层层(50)的步骤。

5.根据任何前述权利要求所述的方法，其特征在于，为在所述铆螺母(11,12)和所述支撑件部分(101)之间的界面区域提供涂层层的阶段，包括在所述固定孔(30)的内表面上提供涂层层(50)的步骤。

6.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述装备机械地组装至所述支撑件部分(101)的步骤包括以下阶段：

-将支撑支架(70)联接至所述铆螺母(11,12)，

-将固定螺栓插入所述铆螺母(11,12)中，因此将所述支撑支架(70)牢固地组装至所述铆螺母(11,12)所组装至的支撑件部分(101)。

7.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，环氧树脂的所述涂层是微胶囊环氧树脂的固态涂层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，环氧树脂的所述涂层布置在所述铆螺母(11,12)的面向所述支撑件部分(101)的外表面上。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于，环氧树脂的所述涂层布置在铆钉头部(11a,12a)的下表面上。

10.根据权利要求2至权利要求9中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述铆螺母(11,12)由不锈钢、优选由奥氏体不锈钢制成。

11.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述紧固装置(10)还包括放置在所述铆钉头部(11a,12a)和所述支撑件部分(101)之间的密封元件(60)，优选O形圈(60)。

12.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述密封元件(60)由NBR或FKM制成。

13.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述支撑件(100)是涡轮机的垫板。

14.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述铆螺母(11)具有带螺纹通孔。

15.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述铆螺母(12)具有带螺纹盲孔。