CN115284189A - 一种单元基准管的定位工装及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单元基准管的定位工装及定位方法，该定位工装包括水平底座、高度调节杆及安装支架，安装支架水平安装于高度调节杆的上端，且能够通过高度调节杆调节高度及旋转角度；安装支架用于固定基准管法兰，从而基准管法兰能够随所述安装支架实现位置的移动及旋转。具体地，通过定位工装实现基准管法兰的定位，包括水平位置定位、高度位置定位、水平度调整、以及旋转角度的调整。该定位工装弥补了人工手扶定位的缺点，在单元基准管定位安装精度控制过程中，能够精确快速安装，并满足精度要求，避免多次返工的问题。同时降低了单元后期上船安装问题，节省单元上船施工时间、提高了单元的安装精度、大幅度的节省企业的建造成本。

Description

一种单元基准管的定位工装及定位方法

技术领域

本发明涉及管路布置定位领域，特别是涉及一种单元基准管的定位工装及定位方法。

背景技术

在船舶等工程领域，经常涉及到管路的布置安装问题，在管路安装时，通常先对单元基准管进行定位，单元基准管包括基准管法兰及用于固定基准管法兰的支撑件(通常为圆钢或角钢)，然后再以定位好的单元基准管为基准，将管路连接至单元基准管完成安装。因此，单元基准管的定位安装位置及定位精度直接关系到后续的管路能否正常对接。

目前，针对单元基准管定位安装的实施方法研究尚未涉及。在技术上，设计图纸中仅仅对单元的安装位置进行了简单说明，但没有给出对基准管定位的精度管控方法及安装标准等。经过系统研究各类型船单元的相关资料，从安装工艺角度进行分析，基准管定位安装保证单元精度是必需过程，目前实施的定位安装方法及安装效果方面不够全面，存在以下不足：1)、单元基准管定位无定位方法，只凭施工经验定位；2)、单元基准管定位难度较大，定位过程中只能用手扶进行粗略定位，定位精度很难保证，需要经常返工。

因此，需要设计一种专门用于单元基准管定位的辅助工装，用以实现单元基准管的定位。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种单元基准管的定位工装及定位方法，用于解决现有技术中单元基准管定位精度差、多次返工的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种单元基准管的定位工装，所述定位工装包括：

水平底座；

高度调节杆，所述高度调节杆的下端垂直安装于所述水平底座上；

安装支架，所述安装支架水平安装于所述高度调节杆的上端，且能够通过所述高度调节杆调节高度及旋转角度；所述安装支架用于固定基准管法兰，从而所述基准管法兰能够随所述安装支架实现位置的移动及旋转。

可选地，所述安装支架包括若干个交叉连接的直杆，各个直杆均设有悬挂螺栓，所述悬挂螺栓用于连接所述基准管法兰，且所述悬挂螺栓能够沿各自所在的直杆移动。

优选地，所述水平底座为法兰环，从而能够通过螺栓固定于作业平台上并调节水平。

本发明还提供一种单元基准管的定位方法，包括如下步骤：

S1：按照图纸要求确定单元基准管的预设水平位置，并在作业平台上划出十字线作为参照；

S2：提供如权利要求1-3任一所述的定位工装，将基准管法兰连接于所述安装支架的悬挂螺栓上，并通过螺母固定；

S3：将所述定位工装放置于作业平台的十字线中心处，并调整位置使所述基准管法兰到达预设水平位置、预设高度位置、预设水平度、以及预设旋转角度；

S4：确定所述基准管法兰的位置后，在所述基准管法兰的外侧壁焊接支撑件，完成单元基准管的定位。

优选地，所述支撑件为圆钢或角钢。

优选地，在步骤S4焊接完成后，对所述基准管法兰的位置进行复测，确保其位置准确。

优选地，步骤S3包括：

S3-1：通过角尺贴合所述基准管法兰的边缘并结合作业平台上的十字线检测所述基准管法兰是否到达预设水平位置；其中，将角尺的一条边水平放置于所述作业平台，另一条边竖直贴合所述基准管法兰的边缘，同时结合作业平台上的十字线，通过调整所述定位工装的前后左右位置，使所述基准管法兰随所述定位工装移动，最终到达预设水平位置。

优选地，步骤S3包括：

S3-2：通过所述高度调节杆调节所述安装支架的高度，使所述基准管法兰的高度到达预设高度位置，误差控制在1mm以内。

优选地，步骤S3包括：

S3-3：将水平尺放于所述基准管法兰的上表面测量水平度，并通过所述悬挂螺栓及螺母调节所述基准管法兰的俯仰使其到达预设水平度。

优选地，步骤S3包括：

S3-4：通过线垂检测法确定所述基准管法兰的旋转角度，通过旋转所述安装支架，使所述基准管法兰到达预设旋转角度，以保证所述基准管法兰的螺孔位置准确；其中，通过在所述基准管法兰上划出十字线，通过线垂检测法调整后使所述基准管法兰上的十字线与作业平台上的十字线上下重合，误差控制在1mm以内，即认为所述基准管法兰到达预设旋转角度。

如上所述，本发明提供一种单元基准管的定位工装及定位方法，该定位工装包括水平底座、高度调节杆及安装支架，安装支架水平安装于高度调节杆的上端，且能够通过高度调节杆调节高度及旋转角度；安装支架用于固定基准管法兰，从而基准管法兰能够随所述安装支架实现位置的移动及旋转。具体地，通过定位工装实现基准管法兰的定位，包括沿X-Y方向的水平位置定位、沿Z方向的高度位置定位、水平度调整、以及旋转角度的调整。该定位工装弥补了人工手扶定位的缺点，在单元基准管定位安装精度控制过程中，能够精确快速安装，并满足精度要求。将单元基准管固定于定位工装的安装支架上，然后通过对安装支架的移动调整实现对单元基准管的定位，包括水平位置、高度位置、旋转角度等多维度的调整定位。该定位工装的应用能够使现场安装及测量人员省时省力，提升劳动效率，提高了精度判断效率，避免多次返工的问题。同时降低了单元后期上船安装问题，节省单元上船施工时间、提高了单元的安装精度、大幅度的节省企业的建造成本。

本发明实现了针对单元基准管定位安装方法、对安装位置进行精确控制，通过方案实施确定了具有现场施工作业指导性的定位安装工艺及检验标准：1)优化了单元制作精度管控，单元制作时勘画肋位线和纵横线，并勘画单元基准管位置；2)单元基准管安装精度由粗略安装优化为精确控制，大大降低安装难度及效率；3)制定了完善的单元精准管安装精度控制标准并优化控制项目。

本发明所提供的技术方法具备以下优势：a、本发明技术方法具有针对性、系统性、创新性；b、本发明技术方法中所涉及的定位安装工艺方法工艺参数更全面，现场应用的可操作性更强，具有现场施工指导意义；c、本发明技术方法中的工艺流程更加细化，对施工过程控制更加详细准确；d、本发明所述技术方法，高效率确定单元基准管定位安装的关键技术得以突破。

附图说明

图1显示为本发明中定位工装的侧视结构示意图。

图2显示为本发明中定位工装的俯视结构示意图。

元件标号说明

1 基准管法兰

2 安装支架

3 高度调节杆

4 水平底座

5 支撑件

11 螺孔

21 悬挂螺栓

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于……之间”表示包括两端点值。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实施例提供一种单元基准管的定位工装，具体包括：

水平底座4；

高度调节杆3，所述高度调节杆3的下端垂直安装于所述水平底座4上；

安装支架2，所述安装支架2水平安装于所述高度调节杆3的上端，且能够通过所述高度调节杆3调节高度及旋转角度；所述安装支架用于固定基准管法兰，从而所述基准管法兰能够随所述安装支架实现位置的移动及旋转。

进一步地，所述安装支架2包括若干个交叉连接的直杆，各个直杆均设有悬挂螺栓21，所述悬挂螺栓21用于连接所述基准管法兰1，且所述悬挂螺栓21能够沿各自所在的直杆移动。

进一步地，所述水平底座4为法兰环，从而能够通过螺栓固定于作业平台上并调节水平。

具体地，通过所述定位工装实现所述基准管法兰的定位，包括沿X-Y方向(X-Y方向即为平行于作业平台的平面方向)的水平位置定位、沿Z方向的高度位置定位、以及旋转角度的调整，通过所述悬挂螺栓配合螺母能够固定所述基准管法兰，此外通过调整各悬挂螺栓，能够对所述基准管法兰的水平度进行调整。所述悬挂螺栓能够沿各自所在的直杆移动，以提高灵活度，使其适应各种尺寸不同的基准管法兰。

该定位工装弥补了人工手扶定位的缺点，在单元基准管定位安装精度控制过程中，能够精确快速安装，并满足精度要求。将单元基准管固定于定位工装的安装支架上，然后通过对安装支架的移动调整实现对单元基准管的定位，包括水平位置、高度位置、旋转角度等多维度的调整定位。该定位工装的应用能够使现场安装及测量人员省时省力，提升劳动效率，提高了精度判断效率，避免多次返工的问题。

本实施例还提供一种单元基准管的定位方法，该定位方法利用所述定位工装完成，具体包括如下步骤：

S1：按照图纸要求确定单元基准管的预设水平位置，并在作业平台上划出十字线作为参照，误差控制在1mm以内；

具体地，在步骤S1之前，先对作业平台进行水平度测量，保证其水平符合要求(公差要求±3mm)，步骤S1中，通过肋位号及纵横号，在作业平台划制基准线，并划出基准管的预设水平位置。此外，在基准管法兰定位之前，还应检查所有单元对接管口精度，并检测各个单元对接管口与基准管法兰是否能够连接，保证单元制作符合设计技术要求，对接管口与分段预装管能准确对接。

S2：将基准管法兰连接于所述安装支架2的悬挂螺栓上，并通过螺母固定；

S3：将所述定位工装放置于作业平台的十字线中心处，并调整位置使所述基准管法兰到达预设水平位置、预设高度位置、预设水平度、以及预设旋转角度。

S4：确定所述基准管法兰的位置后，在所述基准管法兰的外侧壁焊接支撑件5，完成单元基准管的定位，所述支撑件5可以是圆钢或角钢。

具体地，假设以作业平台为X-Y平面，垂直于所述作业平台的为A方向。所述预设水平位置是指相对于作业平台的水平位置，即(X,Y)坐标值，所述预设高度位置是指相对于作业平台的高度位置，即坐标Z值。

进一步地，在步骤S4焊接完成后，还需对所述基准管法兰的位置进行复测，确保其位置准确。

进一步地，步骤S4具体包括如下步骤：

S4-1：通过角尺贴合所述基准管法兰的边缘并结合作业平台上的十字线检测所述基准管法兰是否到达预设水平位置。

具体地，角尺的一条边水平放置于所述作业平台，另一条边竖直贴合所述基准管法兰的边缘，同时结合作业平台上的十字线，通过调整所述定位工装的前后左右位置，使所述基准管法兰随所述定位工装移动，最终到达预设水平位置。

S4-2：通过所述高度调节杆3调节所述安装支架2的高度，使所述基准管法兰的高度到达预设高度位置，误差控制在1mm以内。

S4-3：将水平尺放于所述基准管法兰的上表面测量水平度，并通过所述悬挂螺栓及螺母调节所述基准管法兰的俯仰使其到达预设水平度。

S4-4：通过线垂检测法确定所述基准管法兰的旋转角度，通过旋转所述安装支架2，使所述基准管法兰到达预设旋转角度，以保证所述基准管法兰的螺孔11(单双孔)位置准确。

具体地，通过在所述基准管法兰上划出十字线，通过线垂检测法调整后使所述基准管法兰上的十字线与作业平台上的十字线上下重合，误差控制在1mm以内，即认为所述基准管法兰到达预设旋转角度。

对于完整的管路施工过程，除上述定位方法的步骤外，还包括如下步骤：

1、单元模块组装前，进行单元胎架水平调节,根据组装图在平台上划出船舯线、肋位线；

2、检查单元设备、管子、铁舾件的来货完整性，同时对设备基座(平面度≤2)进行检查，对管子、铁舾装件来货尺寸进行随机抽检。对于超差严重，影响管路安装的成品管应在自检单上如实记录并进行测量后方可进行下一步施工；

3、根据组装图中设备安装位置，对设备基座进行划线定位。基座定位完成后将设备吊装到基座上定位；

4、根据组装图中铁舾平台安装位置，对平台撑脚进行划线定位，并根据定位线将底脚点焊；

5、根据组装图中管子支架安装位置，对支架进行划线定位，并根据定位线将支架点焊；

6、根据基准管定位工装位置，反向进行连接管件安装，通过定位支架及相应铁舾装固定并与设备进行组装，单元模块组装完成后，要求将过程中问题记录完整，进行专检，如果超差，则需要更改相应管件直至合格。

综上所述，本发明提供一种单元基准管的定位工装及定位方法，该定位工装包括水平底座、高度调节杆及安装支架，安装支架水平安装于高度调节杆的上端，且能够通过高度调节杆调节高度及旋转角度；安装支架用于固定基准管法兰，从而基准管法兰能够随所述安装支架实现位置的移动及旋转。具体地，通过定位工装实现基准管法兰的定位，包括沿X-Y方向的水平位置定位、沿Z方向的高度位置定位、水平度调整、以及旋转角度的调整。

该定位工装弥补了人工手扶定位的缺点，在单元基准管定位安装精度控制过程中，能够精确快速安装，并满足精度要求。将单元基准管固定于定位工装的安装支架上，然后通过对安装支架的移动调整实现对单元基准管的定位，包括水平位置、高度位置、旋转角度等多维度的调整定位。该定位工装的应用能够使现场安装及测量人员省时省力，提升劳动效率，提高了精度判断效率，避免多次返工的问题。同时降低了单元后期上船安装问题，节省单元上船施工时间、提高了单元的安装精度、大幅度的节省企业的建造成本。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种单元基准管的定位工装，其特征在于，所述定位工装包括：

水平底座；

高度调节杆，所述高度调节杆的下端垂直安装于所述水平底座上；

安装支架，所述安装支架水平安装于所述高度调节杆的上端，且能够通过所述高度调节杆调节高度及旋转角度；所述安装支架用于固定基准管法兰，从而所述基准管法兰能够随所述安装支架实现位置的移动及旋转。

2.根据权利要求1所述的定位工装，其特征在于，所述安装支架包括若干个交叉连接的直杆，各个直杆均设有悬挂螺栓，所述悬挂螺栓用于连接所述基准管法兰，且所述悬挂螺栓能够沿各自所在的直杆移动。

3.根据权利要求1所述的定位工装，其特征在于，所述水平底座为法兰环，从而能够通过螺栓固定于作业平台上并调节水平。

4.一种单元基准管的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：按照图纸要求确定单元基准管的预设水平位置，并在作业平台上划出十字线作为参照；

S2：提供如权利要求1-3任一所述的定位工装，将基准管法兰连接于所述安装支架的悬挂螺栓上，并通过螺母固定；

S3：将所述定位工装放置于作业平台的十字线中心处，并调整位置使所述基准管法兰到达预设水平位置、预设高度位置、预设水平度、以及预设旋转角度；

S4：确定所述基准管法兰的位置后，在所述基准管法兰的外侧壁焊接支撑件，完成单元基准管的定位。

5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述支撑件为圆钢或角钢。

6.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，在步骤S4焊接完成后，对所述基准管法兰的位置进行复测，确保其位置准确。

7.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，步骤S3包括：

S3-1：通过角尺贴合所述基准管法兰的边缘并结合作业平台上的十字线检测所述基准管法兰是否到达预设水平位置；其中，将角尺的一条边水平放置于所述作业平台，另一条边竖直贴合所述基准管法兰的边缘，同时结合作业平台上的十字线，通过调整所述定位工装的前后左右位置，使所述基准管法兰随所述定位工装移动，最终到达预设水平位置。

8.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，步骤S3包括：

S3-2：通过所述高度调节杆调节所述安装支架的高度，使所述基准管法兰的高度到达预设高度位置，误差控制在1mm以内。

9.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于，步骤S3包括：

S3-3：将水平尺放于所述基准管法兰的上表面测量水平度，并通过所述悬挂螺栓及螺母调节所述基准管法兰的俯仰使其到达预设水平度。

10.根据权利要求9所述的定位方法，其特征在于，步骤S3包括：

S3-4：通过线垂检测法确定所述基准管法兰的旋转角度，通过旋转所述安装支架，使所述基准管法兰到达预设旋转角度，以保证所述基准管法兰的螺孔位置准确；其中，通过在所述基准管法兰上划出十字线，通过线垂检测法调整后使所述基准管法兰上的十字线与作业平台上的十字线上下重合，误差控制在1mm以内，即认为所述基准管法兰到达预设旋转角度。

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