CN110195801B - 海工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海工设备，所述海工设备包括结构板、套管及补强件，所述结构板及所述补强件均设有通孔，所述补强件用于对所述结构板的通孔补强，所述套管穿过所述通孔，所述套管通过所述补强件与所述结构板相连接，所述补强件以焊接的方式与所述结构板及所述套管相连接。本发明通过在套管及结构板之间设置补强件，同时以焊接的形式将各部件相连接，达到了增强结构板开孔处强度的目的，能够降低开孔区域的结构板被破坏的概率。同时，由于补强件与套管也是焊接，因此，对套管也起到了加强的作用。本发明结构简单，效果显著，特别适用于高应力区的结构板的补强。

Description

海工设备
技术领域
本发明涉及用海工设备领域。
背景技术
海工产品由于系统多设备多管线多电缆多，因此需要在海工产品的结构板上开很多孔，孔内设置套管，管线或者电缆穿过套管，从而完成管线或者电缆的穿越。
对于海工产品的高应力区域，通常不能在该区域随意开孔。高应力区域的结构板上开孔，将直接导致开孔区域的结构板的强度降低，严重的，可能会导致结构板的破坏。目前，对于海工产品的高应力区域的结构板开孔通常无补强措施。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种海工设备。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种海工设备，其特点在于，所述海工设备包括结构板、套管及补强件，所述结构板及所述补强件均设有通孔，所述补强件用于对所述结构板的通孔补强，所述套管穿过所述通孔，所述套管通过所述补强件与所述结构板相连接，所述补强件以焊接的方式与所述结构板及所述套管相连接。
在本方案中，通过采用以上结构，通过在套管及结构板之间设置补强件，同时以焊接的形式将各部件相连接，达到了增强结构板开孔处强度的目的，能够降低开孔区域的结构板被破坏的概率。同时，由于补强件与套管也是焊接，因此，对套管也起到了加强的作用。本方案结构简单，效果显著，特别适用于高应力区的结构板的补强。
较佳地，所述海工设备为钻井平台、半潜式平台或自升式平台中的一种。
在本方案中，通过采用以上结构，在钻井平台、半潜式平台或自升式平台中使用包括补强件的补强结构，能够提高相关设备中结构板开孔的安全性。
较佳地，所述补强件与所述结构板之间焊缝为全熔透焊缝。
在本方案中，通过采用以上结构，利用全熔透焊缝连接补强板及结构板，使两者融合为一体，提高了补强板对结构板的加强作用。
较佳地，所述补强件包括圆管。
在本方案中，通过采用以上结构，利用圆管作为结构件，充分利用了圆管内孔的可穿过性，有利于插入套管。另外，利用圆管的圆形外壁，有利于将结构板开孔的应力进行扩散，也有利于提高结构板的结构强度。
较佳地，所述圆管插入所述结构板的通孔，所述圆管的外壁与所述结构板相焊接。
在本方案中，通过采用以上结构，将圆管插入结构板的通孔，使结构板与圆管焊接为一体，有利于将结构板开孔的应力进行扩散，也有利于提高结构板的结构强度。
较佳地，所述圆管的高度的范围为200mm-400mm，所述圆管相对于所述结构板对称设置。
在本方案中，通过采用以上结构，将圆管的高度设定为200mm-400mm 之间，避免了圆管过长，不便安装使用的麻烦，也有利于将结构板开孔的应力进行扩散，有利于提高结构板的结构强度。
较佳地，所述套管还包括附板，所述套管穿过所述附板，所述附板与所述圆管的一端相连接。
在本方案中，通过采用以上结构，利用附板与圆管相连接，提高了套管的韧性，当应力过大时，会首先破坏附板，从而起到了保护结构板的目的，避免了结构板直接被破坏。
附板也可以是模块式电缆密封装置(也就是MCT框)，
一般情况下，模块式电缆密封装置倒角只有R10，但在高应力区域的开孔倒角一般就需要设计为结构板的4～5倍，因此，高应力区域的结构板无法直接安装模块式电缆密封装置。此时，如果利用圆管连接结构板，并将模块式电缆密封装置与圆管焊接起来，便可以解决上述问题。对于有密封要求的结构板，也可以利用本方案，可以将堵料灌注至圆管，从而解决密封问题。
较佳地，所述圆管的另一端与所述结构板的侧面相连接。
在本方案中，通过采用以上结构，将圆管设置在结构板的侧面，有利于简化圆管的安装工序，降低安装工时。
较佳地，所述圆管的内壁与所述结构板的通孔的边缘的距离的范围为 50mm-150mm。
在本方案中，通过采用以上结构，将圆管的内壁与结构板的通孔的边缘的距离的范围设计为50mm-150mm，使得圆管内的结构板相对的成为自由边，有利于降低开孔的应力集中程度。
较佳地，所述圆管由多个圆弧板拼接而成。
在本方案中，通过采用以上结构，将圆管设计为多个圆弧板拼接的形式，有利于降低大直径圆管的制造难度，降低圆管的卷制成本。
较佳地，所述补强件为加强板，所述加强板焊接于所述结构板的侧面，所述加强板的材质与所述结构板的材质相同，所述加强板的厚度与所述结构板的厚度相同。
在本方案中，通过采用以上结构，通过将加强板焊接到结构板的侧面，有利于提高结构板的强度。加强板的材质设计为与结构板相同材质，有利于提高焊接后各部件的统一性。加强板的厚度设计为与所述结构板的厚度相同或者结构板厚度的50％-95％，有利于充分的提高结构板的强度。同时，当应力过大时，会首先破坏加强板，从而起到了保护结构板的目的，避免了结构板直接被破坏。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明通过在套管及结构板之间设置补强件，同时以焊接的形式将各部件相连接，达到了增强结构板开孔处强度的目的，能够降低开孔区域的结构板被破坏的概率。同时，由于补强件与套管也是焊接，因此，对套管也起到了加强的作用。本发明结构简单，效果显著，特别适用于高应力区的结构板的补强。
附图说明
图1为本发明实施例1圆管的安装结构示意图。
图2为本发明实施例1圆管的端部的结构示意图。
图3为本发明实施例2圆管的安装结构示意图。
图4为本发明实施例2中MCT框的结构示意图。
图5为本发明实施例2中MCT框的另一结构示意图。
图6为本发明实施例2圆管的安装结构示意图。
附图标记说明：
结构板 1
套管 2
附板 21
圆管 3
圆弧板 31
加强板 4
MCT框 5
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
实施例1
如图1-2所示，本实施例为一种海工设备，海工设备包括结构板1、套管2及补强件，结构板1及补强件均设有通孔，补强件用于对结构板1的通孔补强，套管2穿过通孔，套管2通过补强件与结构板1相连接，补强件以焊接的方式与结构板1及套管2相连接。本实施例通过在套管2及结构板1 之间设置补强件，同时以焊接的形式将各部件相连接，达到了增强结构板1 开孔处强度的目的，能够降低开孔区域的结构板1被破坏的概率。同时，由于补强件与套管2也是焊接，因此，对套管2也起到了加强的作用。本方案结构简单，效果显著，特别适用于高应力区的结构板1的补强。
作为一种实施方式，海工设备可以为钻井平台、半潜式平台或自升式平台中的一种。本实施例在钻井平台、半潜式平台或自升式平台中使用包括补强件的补强结构，能够提高相关设备中结构板1开孔的安全性。
作为一种优选方式，补强件与结构板1之间焊缝为全熔透焊缝。本实施例利用全熔透焊缝连接补强板及结构板1，使两者融合为一体，提高了补强板对结构板1的加强作用。
在本实施例中，补强件设计为圆管3。在其他实施例中，补强件也可以设计为其他形式。本实施例利用圆管3作为结构件，充分利用了圆管3内孔的可穿过性，有利于插入套管2。另外，利用圆管3的圆形外壁，有利于将结构板1开孔的应力进行扩散，也有利于提高结构板1的结构强度。
作为一种较佳的实施方式，圆管3插入结构板1的通孔，圆管3的外壁与结构板1相焊接。本实施例将圆管3插入结构板1的通孔，使结构板1与圆管3焊接为一体，有利于将结构板1开孔的应力进行扩散，也有利于提高结构板1的结构强度。
在本实施例中，圆管3的高度为300mm，在其他实施例中，圆管3的高度的范围还可以为200mm-400mm，本实施例将圆管3的高度设定为200mm- 400mm之间，避免了圆管3过长，不便安装使用的麻烦，也有利于将结构板 1开孔的应力进行扩散，有利于提高结构板1的结构强度。本实施例中，圆管3相对于结构板1对称设置。在其他实施例中，圆管3也可以不对称设置。
为了便于大直径的圆管3的卷制，圆管3还可以由多个圆弧板31拼接而成。如图2所示，本实施例中，圆管3由两个圆弧板31拼接而成。本实施例将圆管3设计为多个圆弧板31拼接的形式，有利于降低大直径圆管3 的制造难度，降低圆管3的卷制成本。
实施例2
如图3-5所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：圆管3 安装至结构板1的侧面，同时套管2还包括附板21，套管2穿过附板21，附板21与圆管3的一端相连接。本实施例利用附板21与圆管3相连接，提高了套管2的韧性，当应力过大时，会首先破坏附板21，从而起到了保护结构板1的目的，避免了结构板1直接被破坏。
本实施例中，圆管3的另一端与结构板1的侧面相连接。本实施例将圆管3设置在结构板1的侧面，有利于简化圆管3的安装工序，降低安装工时。
作为一种较佳的实施方式，圆管3的内壁与结构板1的通孔的边缘的距离的范围可以为50mm-150mm。本实施例中该距离设计为100mm。本实施例将圆管3的内壁与结构板1的通孔的边缘的距离的范围设计为50mm- 150mm，使得圆管3内的结构板1相对的成为自由边，有利于降低开孔的应力集中程度。
在其他实施例中，附板21也可以是模块式电缆密封装置(也就是MCT 框5)，如图4及图5所示为一种模块式电缆密封装置的结构示意图，MCT 框5可以与圆管3相连接。一般情况下，模块式电缆密封装置的倒角只有 R10，但在高应力区域的开孔倒角一般就需要设计为结构板1的4～5倍，因此，高应力区域的结构板1无法直接安装模块式电缆密封装置。此时，如果利用圆管3连接结构板1，并将模块式电缆密封装置与圆管3焊接起来，便可以解决上述问题。对于有密封要求的结构板1，也可以利用本方案，可以将堵料灌注至圆管3，从而解决密封问题。
实施例3
如图6所示，本实施例与实施例1基本相同，不同尺寸在于：本实施例汇总补强件设计为加强板4。加强板4焊接于结构板1的侧面。本实施例通过将加强板4焊接到结构板1的侧面，有利于提高结构板1的强度。在其他实施例中，加强板4的材质还可以与结构板1的材质相同，加强板4的材质设计为与结构板1相同的材质，有利于提高焊接后各部件的统一性。加强板 4的厚度还可以设计为与结构板1的厚度相同或者结构板1厚度的50％-95％，本实施例有利于充分的提高结构板1的强度。同时，当应力过大时，会首先破坏加强板4，从而起到了保护结构板1的目的，避免了结构板1直接被破坏。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种海工设备，其特征在于，所述海工设备包括结构板、套管及补强件，所述结构板及所述补强件均设有通孔，所述补强件用于对所述结构板的通孔补强，所述套管穿过所述通孔，所述套管通过所述补强件与所述结构板相连接，所述补强件以焊接的方式与所述结构板及所述套管相连接；
所述海工设备为钻井平台、半潜式平台或自升式平台中的一种；
所述补强件包括圆管；
所述套管还包括附板，所述套管穿过所述附板，所述附板与所述圆管的一端相连接。
2.如权利要求1所述的海工设备，其特征在于，所述圆管插入所述结构板的通孔，所述圆管的外壁与所述结构板相焊接。
3.如权利要求1所述的海工设备，其特征在于，所述圆管的高度的范围为200mm-400mm，所述圆管相对于所述结构板对称设置。
4.如权利要求1所述的海工设备，其特征在于，所述圆管的另一端与所述结构板的侧面相连接。
5.如权利要求4所述的海工设备，其特征在于，所述圆管的内壁与所述结构板的通孔的边缘的距离的范围为50mm-150mm。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的海工设备，其特征在于，所述圆管由多个圆弧板拼接而成。
7.如权利要求1所述的海工设备，其特征在于，所述补强件为加强板，所述加强板焊接于所述结构板的侧面。
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