CN108480873A - 一种自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法 - Google Patents
一种自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，合拢方法在于先将桩腿下段插入对应的船体围井内部的桩靴，再将桩腿上段吊装至桩腿下段上方，上段与下段合拢，在桩腿上段与下段的外侧均设置有齿条，在焊接时，先焊接桩腿上段与下段上的齿条，再在齿条合拢处通过齿条夹板焊接，最后焊接齿条夹板与桩腿筒体的角接焊缝。本发明的优点在于：桩腿只划分为上下两段，上下段只有一道合拢缝，下段同桩靴分段有一道合拢焊缝，共2道合拢缝，合拢工作会大量的减少。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程及船舶建造技术领域，特别涉及一种自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法。
背景技术
在海洋风力发电资源开发过程中，自升式风电安装平台主要用于风电管桩打桩，也可用于风机安装，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、起重机等的应用。
自升式风电安装平台上装有打桩、起重机械、动力设备、居住设备以及若干可升降的桩腿，打桩时桩腿底部的桩靴着底，平台则沿桩腿升离海面一定高度；移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就像驳船，可由拖轮把它拖移到新的井位。桩腿是自升式风电安装平台的关键部位，当自升式风电安装平台实施作业的时候，需通过升降机构将平台举升到海面以上安全高度，接着进行桩腿的插桩，并由桩靴来支撑整个平台。
作为自升式风电安装平台关键结构之一，桩腿结构合拢存
在诸多制作难点：
1）桩腿分段合拢时，整个桩腿内部形成封闭箱体，部分焊接工作需在筒体内部进行，施工人员需从桩腿顶部人孔进入桩腿内部，对桩腿筒体内部的施工作业的安全防护；
2）桩腿筒体、齿条板及夹板焊前需对母材按WPS要求预热，焊接过程中需严格控制的层间温度及焊后需进行后热处理的方案选择，且焊接质量要求高；
3）桩腿分段合拢过程中，在筒体对接、齿条及夹板焊接三个阶段均需对焊接变形的控制措施及焊接补偿量的选择；
5）桩腿合拢工作在高空进行，且桩腿合拢在外场，现场施工人员进入桩腿内部需使用电梯，现场电梯安装方案及施工现场防风防雨的措施的选择；
因此，急需研发一种施工环境好、方便焊接、合拢精度高、能够提高焊接质量和工作效率的、安全可靠的自升式风电安装平台桩腿合拢方法势在必行。经检验有关文献，未发现与本发明相同或相似的技术方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种施工环境好、方便焊接、合拢精度高、能够提高焊接质量和合拢效率的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其创新点在于：合拢方法在于先将桩腿下段插入对应的船体围井内部的桩靴，再将桩腿上段吊装至桩腿下段上方，上段与下段合拢，在桩腿上段与下段的外侧均设置有齿条，在焊接时，先焊接桩腿上段与下段上的齿条，再在齿条合拢处通过齿条夹板焊接，最后焊接齿条夹板与桩腿筒体的角接焊缝。
进一步的，合拢方法具体步骤如下：
a）桩腿下段与桩靴合拢：首先，将桩腿下段翻身，合拢前，需要先对桩腿对接筒体、齿条和齿条夹板进行开坡口，然后将桩腿下段与桩靴对准后合拢，并在合拢后，调整数据对桩腿下段与桩靴进行焊接固定；
b）桩腿上段与桩腿下段合拢：焊接好后的桩腿下段与桩靴下水后，将桩腿下段插桩，使用浮吊将桩腿上段翻身后，对准桩腿下段后合拢，并在合拢后进行焊接固定。
进一步的，所述步骤a中，首先，在桩腿下段上安装翻身吊耳，在桩靴上端具有一抬升，在抬升外壁上安装环形分布的导向板及栏杆，在翻身吊耳安装结束及检测合格后，利用龙门吊勾住翻身吊耳从而将桩腿下段翻身，在桩腿下段与桩靴合拢前，需要根据围井分段的中心点复核桩靴的中心点，保证桩腿下段中心与桩靴中心小于3mm，再复核桩腿中心线与导向板的中心线，要求小于3mm，同时还需要将抬升上的栏杆拆除一半，防止桩腿下段合拢时，发生干涉，待桩腿合拢后，将栏杆复位，消除安全隐患。
进一步的，所述步骤a中，在进行合拢时，根据桩腿下段与桩靴合拢等高线和分段线位置合拢，调整上段分段线在一条直线上，并调整等高线之间的尺寸，标准为400mm，公差为±1mm，先焊接桩腿下段与桩靴筒体内侧2～3道，约15mm，然后将筒体外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对筒体外侧进行焊接，直至筒体外侧焊厚与筒体内侧焊厚基本相同，最后两侧对称焊接至焊接结束，焊接方向为同一个方向。
进一步的，所述步骤b中，桩腿上段合拢前，需要把吹风管、通风设备、升降机支架安装到桩腿旁侧后，再对桩腿上段进行翻身。
进一步的，所述步骤b中，在对桩腿上段与桩腿下段进行合拢时，在桩腿下段的上端外壁还安装有呈环状分布的导向板，合拢时，将桩腿上段缓慢插入桩腿下段内部，并根据分度线和导向板的位置合拢，调整分度线在一条直线上，公差为±1mm，调整等高线在之间的尺寸，公差为±1mm，将桩腿上段合拢定位时，需要加6mm的焊接收缩量，在合拢后进行焊接，先焊接桩腿上段与桩腿下段的筒体内侧2～3道，约15mm，然后将桩腿上段与桩腿下段的筒体外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对筒体外侧进行焊接，直至焊厚与筒体内侧的焊厚基本相同，再两侧对称焊接至焊接结束，焊接方向为同一个方向。
进一步的，所述步骤b中，在桩腿上段与桩腿下段的筒体焊接接结束后，需要焊接齿条夹板，先对齿条夹板的内侧焊接2～3道，约15mm，然后将齿条夹板外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对齿条夹板的外侧焊厚直至与齿条夹板的内侧的焊厚基本相同，再两侧对称焊接至焊接结束。
本发明的优点在于：本发明中，桩腿只划分为上下两段，上下段只有一道合拢缝，下段同桩靴分段有一道合拢焊缝，共2道合拢缝，合拢工作会大量的减少。
合拢前，安装导向工装，可以直接合拢到位，节约大量的合拢时间。
增加了焊接收缩量，上段和下段对接时，直接加放了6mm的焊接收缩量，能够有效的保证齿条的焊后尺寸。
安装了升降机及通风设备，保障了人员的施工安全并增加了劳动的效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中抬升示意图。
图2为本发明中抬升上的导向板与桩腿中心线的位置示意图。
图3为本发明中桩腿下段与桩靴合拢示意图。
图4为本发明中桩腿下段同桩靴筒体焊接顺序详图。
图5为本发明中桩腿上段同桩腿下段合拢细节图。
图6为本发明中桩腿上段同桩腿下段焊接细节图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法在于先将桩腿下段插入对应的船体围井内部的桩靴，再将桩腿上段吊装至桩腿下段上方，上段与下段合拢，在桩腿上段与下段的外侧均设置有齿条，在焊接时，先焊接桩腿上段与下段上的齿条，再在齿条合拢处通过齿条夹板焊接，最后焊接齿条夹板与桩腿筒体的角接焊缝。
合拢方法具体步骤如下：
第一步，桩腿下段与桩靴合拢：首先，将桩腿下段翻身，合拢前，需要先对桩腿对接筒体、齿条和齿条夹板进行开坡口，然后将桩腿下段与桩靴对准后合拢，并在合拢后，调整数据对桩腿下段与桩靴进行焊接固定。
在上述步骤中，首先，在桩腿下段上安装翻身吊耳，在桩靴上端具有一抬升，在抬升外壁上安装环形分布的导向板2及栏杆1，如图1、图2所示，在翻身吊耳安装结束及检测合格后，利用龙门吊勾住翻身吊耳从而将桩腿下段翻身，在桩腿下段与桩靴合拢前，需要根据围井分段的中心点复核桩靴的中心点，保证桩腿下段中心与桩靴中心小于3mm，再复核桩腿中心线与导向板的中心线，要求小于3mm，同时还需要将抬升上的栏杆拆除一半，防止桩腿下段合拢时，发生干涉，待桩腿合拢后，将栏杆复位，消除安全隐患。
在进行合拢时，如图3所示，根据桩腿下段与桩靴合拢等高线9和分段线3位置合拢，调整上段分段线3在一条直线上，并调整等高线9之间的尺寸，标准为400mm，公差为±1mm，先焊接桩腿下段筒体5与桩靴筒体6内侧2～3道，约15mm，然后将筒体外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对筒体外侧进行焊接，直至筒体外侧焊厚与筒体内侧焊厚基本相同，最后两侧对称焊接至焊接结束，焊接方向为同一个方向，如图4所示。
第二步，桩腿上段与桩腿下段合拢：焊接好后的桩腿下段与桩靴下水后，将桩腿下段插桩，使用浮吊将桩腿上段翻身后，对准桩腿下段后合拢，并在合拢后进行焊接固定。
在上述步骤中，桩腿上段合拢前，需要把吹风管、通风设备、升降机支架安装到桩腿旁侧后，再对桩腿上段进行翻身。
在对桩腿上段与桩腿下段进行合拢时，如图5所示，在桩腿下段的上端外壁还安装有呈环状分布的导向板7，合拢时，将桩腿上段缓慢插入桩腿下段内部，并根据分度线3和导向板7的位置合拢，调整分度线3在一条直线上，公差为±1mm，调整等高线9在之间的尺寸，公差为±1mm，将桩腿上段合拢定位时，需要加6mm的焊接收缩量，在合拢后进行焊接，先焊接桩腿上段与桩腿下段的筒体内侧2～3道，约15mm，然后将桩腿上段与桩腿下段的筒体外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对筒体外侧进行焊接，直至焊厚与筒体内侧的焊厚基本相同，再两侧对称焊接至焊接结束，焊接方向为同一个方向，。
在桩腿上段与桩腿下段的筒体焊接接结束后，需要焊接齿条夹板，先对齿条夹板的内侧焊接2～3道，约15mm，然后将齿条夹板外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对齿条夹板的外侧焊厚直至与齿条夹板的内侧的焊厚基本相同，再两侧对称焊接至焊接结束，在焊接时，如图6所示，要求A、D齿条同时焊接，B、C齿条同时焊接。
本发明的合拢方法，桩腿只划分为上下两段，上下段只有一道合拢缝，下段同桩靴分段有一道合拢焊缝，共2道合拢缝，合拢工作会大量的减少。
合拢前，安装导向工装，可以直接合拢到位，节约大量的合拢时间。
增加了焊接收缩量，上段和下段对接时，直接加放了6mm的焊接收缩量，能够有效的保证齿条的焊后尺寸。
安装了升降机及通风设备，保障了人员的施工安全并增加了劳动的效率。
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)
1.一种自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：合拢方法在于先将桩腿下段插入对应的船体围井内部的桩靴，再将桩腿上段吊装至桩腿下段上方，上段与下段合拢，在桩腿上段与下段的外侧均设置有齿条，在焊接时，先焊接桩腿上段与下段上的齿条，再在齿条合拢处通过齿条夹板焊接，最后焊接齿条夹板与桩腿筒体的角接焊缝。
2.根据权利要求1所述的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：合拢方法具体步骤如下：
a）桩腿下段与桩靴合拢：首先，将桩腿下段翻身，合拢前，需要先对桩腿对接筒体、齿条和齿条夹板进行开坡口，然后将桩腿下段与桩靴对准后合拢，并在合拢后，调整数据对桩腿下段与桩靴进行焊接固定；
b）桩腿上段与桩腿下段合拢：焊接好后的桩腿下段与桩靴下水后，将桩腿下段插桩，使用浮吊将桩腿上段翻身后，对准桩腿下段后合拢，并在合拢后进行焊接固定。
3.根据权利要求2所述的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：所述步骤a中，首先，在桩腿下段上安装翻身吊耳，在桩靴上端具有一抬升，在抬升外壁上安装环形分布的导向板及栏杆，在翻身吊耳安装结束及检测合格后，利用龙门吊勾住翻身吊耳从而将桩腿下段翻身，在桩腿下段与桩靴合拢前，需要根据围井分段的中心点复核桩靴的中心点，保证桩腿下段中心与桩靴中心小于3mm，再复核桩腿中心线与导向板的中心线，要求小于3mm，同时还需要将抬升上的栏杆拆除一半，防止桩腿下段合拢时，发生干涉，待桩腿合拢后，将栏杆复位，消除安全隐患。
4.根据权利要求2所述的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：所述步骤a中，在进行合拢时，根据桩腿下段与桩靴合拢等高线和分段线位置合拢，调整上段分段线在一条直线上，并调整等高线之间的尺寸，标准为400mm，公差为±1mm，先焊接桩腿下段与桩靴筒体内侧2～3道，约15mm，然后将筒体外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对筒体外侧进行焊接，直至筒体外侧焊厚与筒体内侧焊厚基本相同，最后两侧对称焊接至焊接结束，焊接方向为同一个方向。
5.根据权利要求2所述的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：所述步骤b中，桩腿上段合拢前，需要把吹风管、通风设备、升降机支架安装到桩腿旁侧后，再对桩腿上段进行翻身。
6.根据权利要求2所述的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：所述步骤b中，在对桩腿上段与桩腿下段进行合拢时，在桩腿下段的上端外壁还安装有呈环状分布的导向板，合拢时，将桩腿上段缓慢插入桩腿下段内部，并根据分度线和导向板的位置合拢，调整分度线在一条直线上，公差为±1mm，调整等高线在之间的尺寸，公差为±1mm，将桩腿上段合拢定位时，需要加6mm的焊接收缩量，在合拢后进行焊接，先焊接桩腿上段与桩腿下段的筒体内侧2～3道，约15mm，然后将桩腿上段与桩腿下段的筒体外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对筒体外侧进行焊接，直至焊厚与筒体内侧的焊厚基本相同，再两侧对称焊接至焊接结束，焊接方向为同一个方向。
7.根据权利要求2所述的自升式风电安装平台桩腿上段与桩腿下段的合拢方法，其特征在于：所述步骤b中，在桩腿上段与桩腿下段的筒体焊接接结束后，需要焊接齿条夹板，先对齿条夹板的内侧焊接2～3道，约15mm，然后将齿条夹板外侧碳刨清根，打磨去除渗碳层至母材泛白，碳刨清根区域做磁粉检验探伤，再对齿条夹板的外侧焊厚直至与齿条夹板的内侧的焊厚基本相同，再两侧对称焊接至焊接结束。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180904 |