CN113883339A - 一种海水提升管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋工程施工技术领域，公开一种海水提升管及其制造方法。所述海水提升管包括管体以及设置于管体上的支撑环、加强筋、防磨环、导向筋和加强环，支撑环、加强筋、防磨环和导向筋分别设置于管体的内侧壁上，支撑环与加强筋连接，加强筋沿支撑环的周向设置有多个，加强环设置于管体的外侧壁上。本发明结构简单，易于加工制造，能够在船体分段阶段即可对防磨环进行镗孔加工，无需在船坞阶段镗孔，大大缩短了船坞阶段的加工周期，且将风险点前移，如果镗孔有问题，具备足够时间补救，避免了延期交船。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程施工技术领域，尤其涉及一种海水提升管及其制造方法。
背景技术
随着工业经济的发展，深海油田逐渐被开发，深海钻井和采油平台数量不断增加，浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage andOffloading，简称FPSO)作为较为先进的深海采油平台，其建造或改装的需求也不断增加。海水提升泵是FPSO所必须的构件，其在海平面下工作并将海水通过海水提升管提升到FPSO平台上，其为FPSO上的其它设备提供冷却用水及生产用水。由于海水提升泵常年工作在海水里面，为保障其工作性能稳定，通常要建造一段海水提升管并让海水提升泵固定在海水提升管的管腔底部工作，这样既能有效减缓海水提升泵运转时的振动又能避免海洋生物的缠绕，同时海水提升管的上部管腔中可安装初级的海水净化设备对海水提升泵提升上来的海水进行初步的净化。
目前，FPSO海水提升管需要在船坞阶段进行镗孔，由于FPSO海水提升管的防磨圈的材质硬度极高，镗孔难度极大，浪费大量的船坞工时，导致船坞阶段周期长，船坞阶段已经很接近交船，如果镗孔稍有不慎，可能导致交船延期。
发明内容
基于以上问题，本发明的一个目的在于提供一种海水提升管，易于加工制造，无需在船坞阶段镗孔，大大缩短了船坞阶段的加工周期。
基于以上问题，本发明的另一个目的在于提供一种海水提升管的制造方法，易于加工制造，无需在船坞阶段镗孔，大大缩短了船坞阶段的加工周期。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种海水提升管，包括管体以及设置于所述管体上的支撑环、加强筋、防磨环、导向筋和加强环，所述支撑环、所述加强筋、所述防磨环和所述导向筋分别设置于所述管体的内侧壁上，所述支撑环与所述加强筋连接，所述加强筋沿所述支撑环的周向设置有多个，所述加强环设置于所述管体的外侧壁上。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述防磨环采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述防磨环的表面粗糙度为Ra3.2。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述防磨环的内径取值范围为1800mm至1900mm。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述防磨环的厚度取值范围为9mm至11mm。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述防磨环的宽度取值范围为140mm至160mm。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述加强筋和所述导向筋分别平行于所述管体的轴向设置。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述管体的外侧壁上设置有紧固结构，所述紧固结构用于与船体结构连接。
作为本发明的海水提升管的优选方案，所述紧固结构包括第一紧固件和第二紧固件，所述管体夹设于所述第一紧固件和所述第二紧固件之间，所述第一紧固件和/或所述第二紧固件用于与船体结构连接。
一种海水提升管的制造方法，用于制造如上所述的海水提升管，包括以下步骤：
S1、在船体分段阶段，将加强筋、导向筋和支撑环焊接在管体上；
S2、将管体安装在船体结构上；
S3、将加强环焊接在管体上；
S4、将防磨环焊接在管体上，防磨环采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成，焊接时采用对称焊接，焊接时控制电流参数，以减少焊接热输入值，边烧焊边监控，发现有超差趋势时，调整焊接位置及方式；
S5、在EH36钢板材质的加强筋上开槽，并采用双向不锈钢焊材堆焊填平，以形成堆焊区域且打磨光顺；
S6、架设镗排设备，在镗臂上安装镗刀，对防磨环进行镗孔，使得防磨环的表面粗糙度达到Ra3.2。
本发明的有益效果为：
本发明提供的海水提升管，通过在管体的内侧壁上设置防磨环，提高了该海水提升管的耐磨程度，通过在管体的内侧壁上设置导向筋，提高了该海水提升管的装配效率，通过在管体的内侧壁上设置支撑环和加强筋，支撑环与加强筋连接，加强筋沿支撑环的周向设置有多个，通过在管体的外侧壁上设置加强环，提高了该海水提升管的结构强度和防水等级，以满足越来越高的深海作业要求，同时，该海水提升管结构简单，易于加工制造，能够在船体分段阶段即可对防磨环进行镗孔加工，无需在船坞阶段镗孔，大大缩短了船坞阶段的加工周期，且将风险点前移，如果镗孔有问题，具备足够时间补救，避免了延期交船。
本发明提供的海水提升管的制造方法，首先，在船体分段阶段，将加强筋、导向筋和支撑环焊接在管体上，其次，将管体安装在船体结构上，再次，将加强环焊接在管体上，再次，将防磨环焊接在管体上，防磨环采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成，焊接时采用对称焊接，焊接时控制电流参数，以减少焊接热输入值，边烧焊边监控，发现有超差趋势时，调整焊接位置及方式，然后，在EH36钢板材质的加强筋上开槽，并采用双向不锈钢焊材堆焊填平，以形成堆焊区域且打磨光顺，最后，架设镗排设备，在镗臂上安装镗刀，对防磨环进行镗孔，使得防磨环的表面粗糙度达到Ra3.2，整个制造方法简单高效，难度低，能够在船体分段阶段即可对防磨环进行镗孔加工，大大缩短了船坞阶段的加工周期，且将风险点前移，如果镗孔有问题，有足够时间补救，避免了延期交船。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的海水提升管的俯视示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的海水提升管的剖视示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的海水提升管的轴测示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的海水提升管中支撑环和加强筋的结构示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的海水提升管中紧固结构的结构示意图。
图中：
1-管体；2-支撑环；3-加强筋；4-防磨环；5-导向筋；6-加强环；7-紧固结构；71-第一紧固件；72-第二紧固件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图5所示，本实施例提供一种海水提升管，该海水提升管包括管体1以及设置于管体1上的支撑环2、加强筋3、防磨环4、导向筋5和加强环6，支撑环2、加强筋3、防磨环4和导向筋5分别设置于管体1的内侧壁上，支撑环2与加强筋3连接，加强筋3沿支撑环2的周向设置有多个，加强环6设置于管体1的外侧壁上。
通过在管体1的内侧壁上设置防磨环4，提高了该海水提升管的耐磨程度，通过在管体1的内侧壁上设置导向筋5，提高了该海水提升管的装配效率。通过在管体1的内侧壁上设置支撑环2和加强筋3，支撑环2与加强筋3连接，加强筋3沿支撑环2的周向设置有多个，通过在管体1的外侧壁上设置加强环6，提高了该海水提升管的结构强度和防水等级，以满足越来越高的深海作业要求。同时，该海水提升管结构简单，易于加工制造，能够在船体分段阶段即可对防磨环4进行镗孔加工，无需在船坞阶段镗孔，大大缩短了船坞阶段的加工周期，且将风险点前移，如果镗孔有问题，具备足够时间补救，避免了延期交船。
可选地，防磨环4采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成。铬镍铁合金是一种具有极高耐腐蚀性和抗氧化性的高强度材料。焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊时，焊丝用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，焊丝既是填充金属，同时焊丝也是导电电极。焊丝的表面无需涂防氧化作用的焊剂。
可选地，防磨环4的表面粗糙度为Ra3.2。表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下)，它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。选用Ra3.2的表面粗糙度，可以有效延长防磨环4的使用寿命。
在本实施例中，防磨环4的内径取值范围为1800mm至1900mm，优选地，防磨环4的内径为1880mm。防磨环4的厚度取值范围为9mm至11mm，优选地，防磨环4的厚度为10mm。防磨环4的宽度取值范围为140mm至160mm，优选地，防磨环4的宽度为150mm。
可选地，加强筋3和导向筋5分别平行于管体1的轴向设置。导向筋5平行于管体1的轴向设置，方便对海水提升管的竖向安装进行导向，提高了该海水提升管的装配效率。加强筋3平行于管体1的轴向设置，同时，加强筋3沿支撑环2的周向设置有多个，提高了该海水提升管的结构强度和防水等级，以满足越来越高的深海作业要求。
为加强该海水提升管的结构强度，防止由于分段和总段运输及吊装引起该海水提升管的结构变形，可选地，管体1的外侧壁上设置有紧固结构7，紧固结构7用于与船体结构连接。紧固结构7作为船体结构的一部分，后续可以不拆除。
如图5所示，在本实施例中，紧固结构7包括第一紧固件71和第二紧固件72，管体1夹设于第一紧固件71和第二紧固件72之间，第一紧固件71和/或第二紧固件72用于与船体结构连接。第一紧固件71和第二紧固件72合成一个整圆，将管体1抱箍住，第一紧固件71和第二紧固件72可以呈片状，降低重量。
本实施例提供的海水提升管，通过在管体1的内侧壁上设置防磨环4，提高了该海水提升管的耐磨程度，通过在管体1的内侧壁上设置导向筋5，提高了该海水提升管的装配效率，通过在管体1的内侧壁上设置支撑环2和加强筋3，支撑环2与加强筋3连接，加强筋3沿支撑环2的周向设置有多个，通过在管体1的外侧壁上设置加强环6，提高了该海水提升管的结构强度和防水等级，以满足越来越高的深海作业要求，同时，该海水提升管结构简单，易于加工制造，能够在船体分段阶段即可对防磨环4进行镗孔加工，无需在船坞阶段镗孔，大大缩短了船坞阶段的加工周期，且将风险点前移，如果镗孔有问题，具备足够时间补救，避免了延期交船。
本实施例还提供一种海水提升管的制造方法，用于制造上述的海水提升管，包括以下步骤：
S1、在船体分段阶段，将加强筋3、导向筋5和支撑环2焊接在管体1上；
S2、将管体1安装在船体结构上；
S3、将加强环6焊接在管体1上；
S4、将防磨环4焊接在管体1上，防磨环4采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成，焊接时采用对称焊接，对称位置由相同数量的焊工同时施焊，焊接时控制电流参数，以减少焊接热输入值，边烧焊边监控，发现有超差趋势时，调整焊接位置及方式，降低变形可能性；
S5、在EH36钢板材质的加强筋3上开槽，并采用双向不锈钢焊材堆焊填平，以形成堆焊区域且打磨光顺；
S6、架设镗排设备，采用专用镗臂进行镗削，在镗臂上安装镗刀，对防磨环4进行镗孔，使得防磨环4的表面粗糙度达到Ra3.2。
本实施例提供的海水提升管的制造方法，首先，在船体分段阶段，将加强筋3、导向筋5和支撑环2焊接在管体1上，其次，将管体1安装在船体结构上，再次，将加强环6焊接在管体1上，再次，将防磨环4焊接在管体1上，防磨环4采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成，焊接时采用对称焊接，焊接时控制电流参数，以减少焊接热输入值，边烧焊边监控，发现有超差趋势时，调整焊接位置及方式，然后，在EH36钢板材质的加强筋3上开槽，并采用双向不锈钢焊材堆焊填平，以形成堆焊区域且打磨光顺，最后，架设镗排设备，在镗臂上安装镗刀，对防磨环4进行镗孔，使得防磨环4的表面粗糙度达到Ra3.2，整个制造方法简单高效，难度低，能够在船体分段阶段即可对防磨环4进行镗孔加工，大大缩短了船坞阶段的加工周期，且将风险点前移，如果镗孔有问题，有足够时间补救，避免了延期交船。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种海水提升管，其特征在于，包括管体(1)以及设置于所述管体(1)上的支撑环(2)、加强筋(3)、防磨环(4)、导向筋(5)和加强环(6)，所述支撑环(2)、所述加强筋(3)、所述防磨环(4)和所述导向筋(5)分别设置于所述管体(1)的内侧壁上，所述支撑环(2)与所述加强筋(3)连接，所述加强筋(3)沿所述支撑环(2)的周向设置有多个，所述加强环(6)设置于所述管体(1)的外侧壁上。
2.根据权利要求1所述的海水提升管，其特征在于，所述防磨环(4)采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成。
3.根据权利要求1所述的海水提升管，其特征在于，所述防磨环(4)的表面粗糙度为Ra3.2。
4.根据权利要求1所述的海水提升管，其特征在于，所述防磨环(4)的内径取值范围为1800mm至1900mm。
5.根据权利要求1所述的海水提升管，其特征在于，所述防磨环(4)的厚度取值范围为9mm至11mm。
6.根据权利要求1所述的海水提升管，其特征在于，所述防磨环(4)的宽度取值范围为140mm至160mm。
7.根据权利要求1所述的海水提升管，其特征在于，所述加强筋(3)和所述导向筋(5)分别平行于所述管体(1)的轴向设置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的海水提升管，其特征在于，所述管体(1)的外侧壁上设置有紧固结构(7)，所述紧固结构(7)用于与船体结构连接。
9.根据权利要求8所述的海水提升管，其特征在于，所述紧固结构(7)包括第一紧固件(71)和第二紧固件(72)，所述管体(1)夹设于所述第一紧固件(71)和所述第二紧固件(72)之间，所述第一紧固件(71)和/或所述第二紧固件(72)用于与船体结构连接。
10.一种海水提升管的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1-9任一项所述的海水提升管，包括以下步骤：
S1、在船体分段阶段，将加强筋(3)、导向筋(5)和支撑环(2)焊接在管体(1)上；
S2、将管体(1)安装在船体结构上；
S3、将加强环(6)焊接在管体(1)上；
S4、将防磨环(4)焊接在管体(1)上，防磨环(4)采用铬镍铁合金的焊丝堆焊而成，焊接时采用对称焊接，焊接时控制电流参数，以减少焊接热输入值，边烧焊边监控，发现有超差趋势时，调整焊接位置及方式；
S5、在加强筋(3)上开槽，并采用双向不锈钢焊材堆焊填平，以形成堆焊区域且打磨光顺；
S6、架设镗排设备，在镗臂上安装镗刀，对防磨环(4)进行镗孔，使得防磨环(4)的表面粗糙度达到Ra3.2。
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