CN113245578A - 一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法，包括步骤，S1、测量预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚；S2、根据所述测量结果确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸；S3、根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管，其中，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准包括保证所述内镗的内径与外径同轴心、保证所述内镗的壁厚公差为±1毫米以及保证所述内镗的内径公差为±0.25毫米。本发明不仅提高了加工立管端部对接环焊的组对精度，还提高了加工立管焊缝接头的抗疲劳性能，避免了产生疲劳失效的情况。
Description
技术领域
本发明涉及管道加工技术领域，尤其涉及一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法。
背景技术
随着海洋油气工程开发不断向深水发展，立管系统在深水油气开发的生产成本所占比重越来越大，传统的立管系统在技术上和经济上已经不适应深水发展的需要。
而钢悬链立管是近年来研究发展起来的一种新型深水立管系统，它不仅成本低，对浮体运动还具有较大的适应性，而且适用高温高压的工作环境，已在国外有过多次成功应用的范例，其取代了柔性立管和顶张力立管成为了深水开发的首选立管形式，代表着现代深海平台立管的技术发展方向。
但深水浮式结构在风、浪、流的作用下会产生较大的运动，使得钢悬链立管系统在使用期间承受着巨大极限载荷与平台运动，且涡激振动所产生的交变荷载还容易致使钢悬链立管焊缝接头产生疲劳失效的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提供一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法，以解决钢悬链立管焊缝接头容易产生疲劳失效的情况。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法，包括步骤，S1、测量预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚；S2、根据所述测量结果确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸；S3、根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管，其中，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准包括保证所述内镗的内径与外径同轴心、保证所述内镗的壁厚公差为±1毫米以及保证所述内镗的内径公差为±0.25毫米。
更进一步地，所述S3、根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管的步骤之后，还包括步骤，
S4、检测所述加工立管端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚以及所述加工立管是否破损；若所述检测结果符合预设要求则将其标记为合格。
更进一步地，所述S4、检测所述加工立管端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚以及所述加工立管是否破损的步骤之后还包括，
若所述检测结果不符合所述预设要求则将所述加工立管隔离，再重新设计内径尺寸进行二次加工，并标记不合格，隔离存放备用于非疲劳区域。
更进一步地，所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗的内径和外径计算所得的横截面积等于或大于预设内径和外径计算所得的横截面积。
更进一步地，所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗的内径小于或等于所述预设内径。
更进一步地，所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗表面的粗糙度小于3.2微米。
更进一步地，所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗至对应的所述预加工立管的端部的加工长度为152.4毫米至203.2毫米。
更进一步地，所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证圆弧角圆滑过渡的半径最小为10毫米
更进一步地，所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证削斜过渡的最小比例为一比十五。
更进一步地，所述预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚通过全自动激光测量装置或千分尺测量，所述加工立管端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚通过所述全自动激光测量装置或所述千分尺检测，所述加工立管通过磁粉检测方法检测。
本发明的技术效果在于：通过先测量预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚，再根据所述测量结果确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸，最后根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管，并限定加工的标准，从而提高了加工立管端部对接环焊的组对精度，而组对精度提高，加工立管精确组对后便可以提高全自动焊接工艺的质量和效率，有利于焊缝根部熔合和表面焊缝成型圆滑过渡，以减少应力集中，提高加工立管焊缝接头的抗疲劳性能，避免产生疲劳失效的情况。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法中加工立管的端部结构示意图。
其中，1、加工立管；11、加工长度；12、圆弧角圆滑过渡；13、削斜过渡。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供了一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法，结合附图1和附图2所示，包括以下四个步骤。
S1、测量预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚。
在本实施例中，所述预加工立管为管端未经过精度加工的钢悬链立管。
具体地，测量的装置为全自动激光测量装置或千分尺等测量设备。
具体地，所述等间距四个点的内径为所述预加工立管端部的内镗设计长度上的等间距四个点的内径。所述等间距八个点的壁厚则为所述预加工立管端部的内镗设计长度上的等间距八个点的壁厚。
具体地，测量的所述预加工立管端部内径的等间距四个点以及壁厚的等间距八个点均进行可见标记，以便于进行设计及加工。
具体地，测量结果还可以制作为图表数据文件，以便于分析并确定内镗加工的内径尺寸。
S2、根据所述测量结果确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸。
具体地，根据所述测量结果制作的图表数据文件分析并确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸，其中，预设内径尺寸还结合实际需求确定，在此不作具体限定。这样设计可以使获取的加工立管1的端部满足对接环焊的组对精度，其最大错边也满足0.5mm的要求。
具体地，不同规格及批号的预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸不同，而相同规格及批号的预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸则相同。
S3、根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管1。
具体地，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准包括保证所述内镗的内径与外径同轴心、保证所述内镗的壁厚公差为±1毫米、保证所述内镗的内径公差为±0.25毫米、保证所述内镗表面的粗糙度小于3.2微米。
具体地，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗的内径和外径计算所得的横截面积等于或大于预设内径和外径计算所得的横截面积。其中，预设内径和外径计算所得的横截面积为设计时确定的钢悬链立管端部的内镗内径和外径计算所得的横截面积，在此不作具体限定。
具体地，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗的内径小于或等于所述预设内径。其中，预设内径为设计时确定的钢悬链立管端部的内镗内径，在此不作具体限定。
具体地，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗至对应的所述预加工立管的端部的加工长度11为152.4毫米至203.2毫米，在本实施例中，所述加工长度11为152.4毫米或203.2毫米。
具体地，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证圆弧角圆滑过渡12的半径最小为10毫米。在本实施例中，圆弧角圆滑过渡12的半径为10毫米。
具体地，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证削斜过渡13的最小比例为一比八，在此不作具体限定。
具体地，在对所述预加工立管的内镗进行加工时，按一定的标准进行加工，可以提升获取的加工立管1的内镗精度。
S4、检测所述加工立管1端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚以及所述加工立管1是否破损。
具体地，所述加工立管1端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚检测通过全自动激光测量装置或千分尺等检测设备实现。
具体地，所述加工立管1通过磁粉检测方法检测。
具体地，若所述检测结果符合预设要求则将其标记为合格，这样可以直接将其作为合格产品直接使用。其中，预设要求为所述加工立管端部等间距四个点的内径等于设计时钢悬链立管端部等间距四个点的内径、所述加工立管端部等间距八个点的壁厚等于设计时钢悬链立管端部等间距八个点的壁厚、以及所述加工立管1的尺寸符合要求且无破损现象。
具体地，若所述检测结果不符合所述预设要求则将所述加工立管1隔离，再重新设计内径尺寸进行二次加工，并标记不合格，隔离存放备用于非疲劳区域。
在本实施例中，钢悬链立管的管端精度加工为钢悬链立管焊缝全尺寸共振疲劳试验的重要变素指标，质量合格有效的管端精加工可确保钢悬链立管焊缝在全尺寸共振疲劳试验中具有更高疲劳寿命。
本实施例过先测量预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚，再根据所述测量结果确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸，最后根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管1，并限定加工的标准，从而提高了加工立管1端部对接环焊的组对精度，而组对精度提高，加工立管1精确组对后便可以提高全自动焊接工艺的质量和效率，有利于焊缝根部熔合和表面焊缝成型圆滑过渡，以减少应力集中，提高加工立管1焊缝接头的抗疲劳性能，避免产生疲劳失效的情况。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：包括步骤，
S1、测量预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚；
S2、根据所述测量结果确定所述预加工立管的内镗加工的预设内径尺寸；
S3、根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管，其中，对所述预加工立管的内镗进行加工的标准包括保证所述内镗的内径与外径同轴心、保证所述内镗的壁厚公差为±1毫米以及保证所述内镗的内径公差为±0.25毫米。
2.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述S3、根据所述预设内径尺寸对所述预加工立管的内镗进行加工以获取加工立管的步骤之后，还包括步骤，
S4、检测所述加工立管端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚以及所述加工立管是否破损；若所述检测结果符合预设要求则将其标记为合格。
3.根据权利要求2所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述S4、检测所述加工立管端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚以及所述加工立管是否破损的步骤之后还包括，
若所述检测结果不符合所述预设要求则将所述加工立管隔离，再重新设计内径尺寸进行二次加工，并标记不合格，隔离存放备用于非疲劳区域。
4.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于: 所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗的内径和外径计算所得的横截面积等于或大于预设内径和外径计算所得的横截面积。
5.根据权利要求4所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗的内径小于或等于所述预设内径。
6.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗表面的粗糙度小于3.2微米。
7.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证所述内镗至对应的所述预加工立管的端部的加工长度为152.4毫米至203.2毫米。
8.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证圆弧角圆滑过渡的半径最小为10毫米。
9.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于: 所述对所述预加工立管的内镗进行加工的标准还包括保证削斜过渡的最小比例为一比十五。
10.根据权利要求1所述的深水钢悬链立管的管端精度加工方法，其特征在于：所述预加工立管端部等间距四个点的内径以及等间距八个点的壁厚通过全自动激光测量装置或千分尺测量，所述加工立管端部等间距四个点的内径和等间距八个点的壁厚也通过所述全自动激光测量装置或所述千分尺检测，所述加工立管通过磁粉检测方法检测。
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