CN111546301A - 一种工艺管道标准化预制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工艺管道标准化预制系统及方法,预制系统包括管道预制平台、管道定位压紧工装及管道支撑托架工装。管道预制平台是由安装在支架上的若干块操作板组成,操作板两侧加工有通槽,相邻操作板之间留有一定的间距,管道定位工装及管道支撑托架工装及带法兰盘的管道等可以通过紧固螺栓在管道预制平台上安装,辅助工艺管道预制实施标准化作业。本预制系统可以满足对管道、管件及配套工装在多维度上的距离、高度、角度进行调整及局部微调,实现对管道或工件的精准定位、方便管口组对及固定,对管子组对后焊接变形起到控制。通过本预制系统的标准化作业,极大提高工艺管道的预制质量和工作效益,特别适用于4英寸以下的工艺管道的预制。
Description
技术领域
本发明属于工艺管道施工技术领域,具体为一种工艺管道标准化预制系统及方法。
背景技术
在油气工艺管道施工中,工艺管道预制是不可缺少的重要环节,通过高质量的预制不仅可以加快现场的安装进度,同时也可以保证现场的安装质量。在油气化行业建设中,4英寸以下工艺管道的制作和安装占有相当大的工程量,且要求质量很高。若将管道配制均设置在现场实地,具有以下缺陷:其一是交叉作业过多容易带来安全作业风险;其二是尤其像在俄罗斯阿穆地区,冬季长达半年以上,受寒冷天气的影响场外现场作业效益非常低;其三是油气工艺管线布局是比较复杂的,尤其是控制管路部分,由于控制元件,如各种阀门、传感器等相应地增加了管路的复杂性,因此在现场配制不利于布线工效及工艺精度的提高。考虑到以上的特殊因素,为了提高作业的标准化程度及工作效益,对于工艺管道可在车间尽可能多的预制成半成品,则需要开发一种工艺管道标准化预制系统。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述存在的问题,提供一种工艺管道标准化预制系统及方法,能在车间实现标准化作业,方便高效以及高质量地进行工艺管道预制。
本发明的技术内容如下:
一种工艺管道标准化预制系统,包括:
管道预制平台,包括支架及若干操作板,所述操作板固定在支架上,所述操作板两侧加工有凹陷的通槽,相邻操作板之间具有一定间距;
管道定位压紧工装,包括底座、立杆、横梁及工件压紧部,所述立杆固定在底座上,所述底座通过设置在相邻操作板通槽内的固定件安装在所述操作板上,所述横梁通过第一抱合件安装在所述立杆上,所述横梁可相对于所述立杆旋转及上下移动,定位后通过顶紧装置锁止,所述工件压紧部通过第二抱合件安装在所述横梁上,所述工件压紧部可相对于所述横梁左右移动,定位后通过顶紧装置锁止,所述工件压紧部包括压块及其一体的压紧螺杆,所述压紧螺杆可调节所述压块相对于所述第二抱合件的安装高度,所述压块用于压紧管道或工件;
管道支撑托架工装,包括固定支架及管子托架,所述固定支架通过设置在相邻操作板通槽内的固定件安装在所述操作板上,所述管子托架通过高度可调的安装件安装在所述固定支架上,所述管子托架用于放置管道,所述管子托架两侧设置有方便管道定位的微调装置。
根据本发明的一个具体实施例,所述操作板通过基础角钢固定在所述支架上,所述操作板为若干个统一规格的面板,在所述基础角钢上相邻面板之间间隔一定间距,所述固定件为紧固螺栓,可在相邻面板的通槽中滑动。根据本发明的一个具体实施例,所述管道预制平台上可同时安装若干个管道定位压紧工装和管道支撑托架工装。
根据本发明的一个具体实施例,所述第一抱合件与所述横梁一体焊接,所述第一抱合件具有第一顶紧件,所述第一顶紧件通过螺纹穿过所述第一抱合件与所述立杆接触;所述第二抱合件具有第二顶紧件,所述第二顶紧件通过螺纹穿过所述第二抱合件与所述横梁接触;所述压紧螺杆从竖直方向通过螺纹穿过所述第二抱合件与所述压块连接。
根据本发明的一个具体实施例,所述压块具有与管道或工件相贴合的弧形接触面。
根据本发明的一个具体实施例,所述安装件包括套管及顶升装置,所述套管安装在所述固定支架上,所述顶升装置包括顶杆和在所述顶杆下部与所述顶杆接触的升降螺杆,所述升降螺杆与所述套管之间具有配合螺纹,所述管子托架与所述顶杆固定连接。
根据本发明的一个具体实施例,所述套管顶部安装有法兰,所述套管顶部安装有限位法兰,所述限位法兰的孔径与所述顶杆相匹配,所述限位法兰下部设置限位环套装在所述顶杆与所述套管之间,所述顶杆下部设置限位环形凸起。
本发明还提供一种工艺管道标准化预制方法,采用前述的工艺管道标准化预制系统,包括以下步骤:
(1)根据操作人员及所需预制管道的数量,在管道预制平台的适宜位置安装适宜数量的管道定位压紧工装及管道支撑托架工装;或者将带法兰盘的管道直接安装在管道预制平台进行预制;
(2)根据管道预制的不同要求,采用管道定位压紧工装对管道进行压紧定位,调整压块相对于横梁旋转及左右移动以确定合适的定位位置后,调整压紧螺杆使得压块相对于管道压紧,压紧后实施预制措施;
(3)采用管道支撑托架工装对管道进行托起定位,托架固定部分的调整安装件以实现管道的高度调整,调整微调装置以实现管道的准确定位,定位后实施预制措施。
根据本发明的一个具体实施例,所述工艺管道标准化预制方法适用于4英寸以下的工艺管道的预制。
由于采取了以上技术方案,本发明的优点在于:1、通过管道预制平台可以直接安装管道、管道定位工装及管道支撑托架工装,并且三者可以在管道预制平台上进行标准化的位置调整,管道预制平台可以满足多工装多角度同时操作;2、通过管道定位工装和管道支撑托架工装可以满足对管道、管件及配套工装在多维度上的距离调整及局部微调,实现快速精准定位及固定;3、通过本预制平台对管道及工件进行固定,避免了焊接定位时伤及线材,使得本发明对于工艺管道的预制、组装、焊接非常便利,能够极大提高工艺管道的预制质量和工作效益,特别适用于4英寸以下的工艺管道的预制。
附图说明
附图1是本发明的管道预制平台正视图;
附图2是本发明的管道预制平台俯视图;
附图3是本发明的管道预制平台安装工装后的示意图;
附图4是本发明的管道定位压紧工装正视图;
附图5是本发明的管道定位压紧工装俯视图;
附图6是本发明的管道支撑托架工装正视图;
附图说明,1为支架,2为基础角钢,3为操作板,4为沉头内六角螺栓,5为管道定位压紧工装,6为管道支撑托架工装,7为带法兰盘的管道,8为立杆,9为横梁,10为压块,11为紧固螺栓,12为第一抱合件,13为第一顶紧螺栓,14为第二抱合件,15为第二顶紧螺栓,16为压紧螺杆,17为管道,18为固定支架,19为管子托架,20为套管,21为顶杆,22为升降螺杆,23为调节螺栓,24为限位法兰。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
实施例
一种工艺管道标准化预制系统,包括管道预制平台、管道定位压紧工装以及管道支撑托架工装。
如图1~图3所示,管道预制平台包括支架1及安装在支架1上的基础角钢2,基础角钢2上装有若干个操作板3,相邻操作板3之间具有一定间距;在本实施例中,为了降低加工难度,以及方便后续拆装更换,操作板为若干个统一规格的标准面板,作为选择,标准面板可为2000×250×30标准规格,材料可选为普通A3钢或者其它硬质钢材料,面板可通过沉头内六角螺栓4或者其它沉头连接件安装在基板2上,面板两侧开设有凹陷的通槽,相邻面板之间间隔一定间距,以便于管道定位压紧工装5和管道支撑托架工装6通过相邻面板的通槽内的紧固螺栓11或者其它固定件安装。在本实施例中,预制平台的大小可以根据实际需要调整,通槽大小可根据紧固螺栓11的尺寸确定。在本实施例中,相邻的操作板之间间距为18mm,紧固螺栓11可选为M16的螺栓,方便紧固螺栓11在凹槽中滑动。
在本实施例中,根据管道制作轴侧图,可能存在立面管道预制,此预制平台上可同时布置多个管道定位压紧工装5和管道支撑托架工装6,满足管道压紧和支撑的需要,减少复杂工艺管道的制作难度,提升管道预制效率。如图4~图5所示,管道定位压紧工装5包括具有底座的圆柱形的立杆8、横梁9及压块10,可均选为硬质钢的材质,立杆8的底座上设置安装孔,通过设置在相邻操作板的通槽中的紧固螺栓11使其安装在操作板3上,由于紧固螺栓11可在通槽内滑动,则立杆8的位置可以随意调整,以满足预制时的位置需求。在本实施例中,横梁9与第一抱合件12焊接为一体安装在立杆8上,作为可选方案,横梁与第一抱合件可拆卸安装,横梁9通过螺纹旋转安装在第一抱合件12上。第一抱合件12为环形圈体状,抱合安装在立杆8上,横梁9可在立杆8上上下滑动,也可360°任意角度旋转,并根据管道放置位置进行定位。第一抱合件12具有通过螺纹穿入第一抱合件安装的第一顶紧螺杆13。当横梁9相对立杆8滑动至某一位置后,旋紧第一顶紧螺杆13将横梁9固定。压块10通过第二抱合件14安装在横梁9上,第二抱合件14为半环形或者完整环形圈体状,抱合安装在横梁9上,压块10可通过第二抱合件14在横梁9左右移动。第二抱合件14具有通过螺纹穿入第二抱合件14安装的第二顶紧螺杆15。当压块10相对横梁9移动至某一位置后,旋紧第二顶紧螺杆15将压块10的水平位置固定。压块10与第二抱合件14通过压紧螺杆16安装,压紧螺杆16从竖直方向通过螺纹穿过第二抱合件14与压块10连接,通过旋转压紧螺杆16可调节压块10相对于第二抱合件14的安装高度,在对管道定位时,实现对管道的压紧。在本实施例的一个优选方案中,压块10具有与管道相贴合的弧形接触面,便于压块10均匀施压在管道17上,提升定位效果。
如图6所示,管道支撑托架工装6包括固定支架18及管子托架19,固定支架18的底板开设安装孔,通过设置在相邻操作板通槽中的紧固螺栓11使其安装在操作板3上。固定支架18为起支撑作用的架体,用于托住管子托架19,具体形状不作限定。管子托架19通过高度可调的安装件固定在固定支架18上,管子托架19用于放置管道17,管子托架19两侧设置有方便管道定位的微调装置。具体的,安装件包括套管20及顶升装置,套管20安装在固定支架18上,顶升装置包括顶杆21和升降螺杆22,顶杆21和升降螺杆22大部分均位于套管20内,升降螺杆22从套管20下部伸入,并与套管20之间具有配合螺纹,升降螺杆22上部放置顶杆21,顶杆21的顶部与管子托架19固定连接。可选地,顶杆21伸入至管子托架19中,通过螺帽与管子托架19连接为一体。管子托架19两侧的侧板上设置调节螺栓23作为微调装置。在本工装的实施过程中,可以通过旋转升降螺杆22调节顶杆21的高度,进而调整管子托架19的安装高度;也可以旋转管子托架19调整管道的平面安装角度,通过旋转微调装置的调节螺栓23,可以通过在水平方向对管道进行定位微调。在本实施例的一个优选方案中,套管20顶部安装有限位法兰24,限位法兰24与套管20之间通过螺栓固定,限位法兰24中部开孔,且孔径与顶杆21相匹配,限位法兰24下部设置限位环套装在顶杆21与套管20之间,使得整个顶杆21被保护在限位环之间并从法兰的孔中伸出,顶杆21下部设置限位环形凸起。法兰的作用包括:一是水平限位,避免顶杆21由于升降螺杆22的旋转,而造成顶杆21在上升过程中水平方向产生偏移或者由于间隙过大产生晃动;二是竖直限位,当上升到一定位置后,顶杆21下部的限位环形凸起与法兰的限位环相抵住,以避免由于过度升高而使得顶杆21脱离出套管20,提高调整过程中的安全性。
在本实施例中,如图3所示,带法兰盘的管道7还可以通过法兰盘与设置在相邻操作板3的通槽中的紧固螺栓11固定,将管道直接安装固定在操作板3上。
本实施例的实施步骤如下:
(1)根据操作人员及所需预制管道的数量,在管道预制平台的适宜位置安装适宜数量的管道定位压紧工装及管道支撑托架工装;或者将带法兰盘的管道直接安装在管道预制平台进行预制;
(2)根据管道预制的不同要求,例如有些需要压紧切割的管道,采用管道定位压紧工装对管道进行压紧定位,调整压块相对于横梁旋转及左右移动以确定合适的定位位置后,调整压紧螺杆使得压块相对于管道压紧,压紧后实施预制措施;
(3)针对例如有些需要管道对接的预制措施,采用管道支撑托架工装对管道进行托起定位,调整安装件以实现管道的高度调整,调整微调装置以实现管道的准确定位,定位后实施预制措施。
本实施例的工艺管道标准化预制系统及方法,通过管道预制平台可以直接安装管道、管道定位工装及管道支撑托架工装,并且三者可以在管道预制平台上进行标准化的位置调整,管道预制平台可以满足多工装多角度同时操作;通过管道定位工装和管道支撑托架工装可以满足对管道、管件及配套工装在多维度上的距离调整及局部微调,实现快速精准定位及固定;通过本预制平台对管道及工件进行固定,避免了焊接定位时伤及线材,使得本发明对于工艺管道的预制、组装、焊接非常便利,能够极大提高工艺管道的预制质量和工作效益,特别适用于4英寸以下的工艺管道的预制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种工艺管道标准化预制系统,其特征在于,包括:
管道预制平台,包括支架及若干操作板,所述操作板固定在支架上,所述操作板两侧加工有凹陷的通槽,相邻操作板之间具有一定间距;
管道定位压紧工装,包括底座、立杆、横梁及工件压紧部,所述立杆固定在底座上,所述底座通过设置在相邻操作板通槽内的固定件安装在所述操作板上,所述横梁通过第一抱合件安装在所述立杆上,所述横梁可相对于所述立杆旋转及上下移动,定位后通过顶紧装置锁止,所述工件压紧部通过第二抱合件安装在所述横梁上,所述工件压紧部可相对于所述横梁左右移动,定位后通过顶紧装置锁止,所述工件压紧部包括压块及其一体的压紧螺杆,所述压紧螺杆可调节所述压块相对于所述第二抱合件的安装高度,所述压块用于压紧管道或工件;
管道支撑托架工装,包括固定支架及管子托架,所述固定支架通过设置在相邻操作板通槽内的固定件安装在所述操作板上,所述管子托架通过高度可调的安装件安装在所述固定支架上,所述管子托架用于放置管道,所述管子托架两侧设置有方便管道定位的微调装置。
2.根据权利要求1所述的工艺管道标准化预制系统,其特征在于,所述操作板通过基础角钢固定在所述支架上,所述操作板为若干个统一规格的面板,在所述基础角钢上相邻面板之间间隔一定间距,所述固定件为紧固螺栓,可在相邻面板的通槽中滑动。
3.根据权利要求1所述的工艺管道标准化预制系统,其特征在于,所述管道预制平台上同时安装若干个所述管道定位压紧工装和所述管道支撑托架工装。
4.根据权利要求1所述的工艺管道标准化预制系统,其特征在于,所述第一抱合件与所述横梁一体焊接,所述第一抱合件具有第一顶紧件,所述第一顶紧件通过螺纹穿过所述第一抱合件与所述立杆接触;所述第二抱合件具有第二顶紧件,所述第二顶紧件通过螺纹穿过所述第二抱合件与所述横梁接触;所述压紧螺杆从竖直方向通过螺纹穿过所述第二抱合件与所述压块连接。
5.根据权利要求1所述的工艺管道标准化预制系统,其特征在于,所述压块具有与所述管道或工件相贴合的弧形接触面。
6.根据权利要求1所述的工艺管道标准化预制系统,其特征在于,所述安装件包括套管及顶升装置,所述套管安装在所述固定支架上,所述顶升装置包括顶杆和在所述顶杆下部与所述顶杆接触的升降螺杆,所述升降螺杆与所述套管之间具有配合螺纹,所述管子托架与所述顶杆固定连接。
7.根据权利要求6所述的工艺管道标准化预制系统,其特征在于,所述套管顶部安装有限位法兰,所述限位法兰的孔径与所述顶杆相匹配,所述限位法兰下部设置限位环套装在所述顶杆与所述套管之间,所述顶杆下部设置限位环形凸起。
8.一种工艺管道标准化预制方法,其特征在于,采用权利要求1~7任一项所述的工艺管道标准化预制系统,包括以下步骤:
(1)根据操作人员及所需预制管道的数量,在管道预制平台的适宜位置安装适宜数量的管道定位压紧工装及管道支撑托架工装;或者将带法兰盘的管道直接安装在管道预制平台进行预制;
(2)根据管道预制的不同要求,采用管道定位压紧工装对管道进行压紧定位,调整压块相对于横梁旋转及左右移动以确定合适的定位位置后,调整压紧螺杆使得压块相对于管道压紧,压紧后实施预制措施;
(3)采用管道支撑托架工装对管道进行托起定位,托架固定部分的调整安装件以实现管道的高度调整,调整微调装置以实现管道的准确定位,定位后实施预制措施。
9.根据权利要求8所述的工艺管道标准化预制方法,其特征在于,所述工艺管道标准化预制方法适用于4英寸以下的工艺管道的预制。
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