一種自升式鉆井平臺(tái)樁腿齒條換新的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，海洋工程中自升式鉆井平臺(tái)的制造在國內(nèi)蓬勃發(fā)展。粧腿是鉆井平臺(tái)最重要的部件，其尺寸精度和焊接質(zhì)量都非常重要。鉆井平臺(tái)工作的時(shí)候，粧腿要承受龐大的主船體的全部重量，所以一般來說，粧腿本身的材質(zhì)強(qiáng)度高、厚度大。以荷蘭MSC公司設(shè)計(jì)的CJ50系列平臺(tái)為例，其粧腿齒條板和主弦管的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了830Mpa，厚度也有180mm。這種鋼的合金元素多、碳當(dāng)量CE和裂紋敏感系數(shù)PCM值高，再加上其180_的厚度，造成其制造過程中的焊接和精度控制都有一定的難度。焊接質(zhì)量和精度，兩者只要有一個(gè)出問題，那么這個(gè)對(duì)接口就要被打開，重新裝配、焊接。
[0003]由于齒條在整個(gè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)重要性和鋼材的特殊性，此處同一部位只允許一次修復(fù)處理，若修復(fù)后仍不合格，就要更換焊件，重新建造。重新?lián)Q上去的齒條的建造難度又比首次安裝、焊接的時(shí)候更大。因?yàn)椋?)此時(shí)的接頭數(shù)量增加了一倍，裝配、焊接和精度控制方面也至少增加了一倍工作；2)原接口一旦被打開，那么接口上面的粧腿的重量以及同一粧腿的另外兩根已焊接完成的齒條的焊接內(nèi)應(yīng)力都可能對(duì)打開的接頭造成大的、方向不確定的位移，這種位移如果出現(xiàn)，那就是不可逆的，這個(gè)接口往上的粧腿可能要整個(gè)取下來，重新裝、焊；3)重新裝好的新齒條在焊接的時(shí)候有很高的拘束力，焊接質(zhì)量不好控制；4)“事故”的出現(xiàn)引起的項(xiàng)目建造周期的壓力影響到裝配、焊接工人和各級(jí)管理人員。那么，在齒條換新工作之前，就要制定詳細(xì)周密的、考慮到各種可能出現(xiàn)的突發(fā)情況的工藝步驟，把整個(gè)齒條換新工作的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
[0004]因此，需要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝。確保自升式鉆井平臺(tái)的粧腿齒條換新工作的順利進(jìn)行。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝，包括以下步驟:
1)對(duì)鉆井平臺(tái)粧腿取下被換新齒條前，先加限位板限制其前、后、左、右方向上的自由移動(dòng)，使整個(gè)結(jié)構(gòu)只能上、下方向移動(dòng)；
2)在換新齒條的上、下主弦管上分別焊接臨時(shí)支撐肘板；
3)將原問題焊縫用氣刨的方工打開；
4)液壓頂頂升至被換齒條的上、下齒尖距留出一定距離的焊縫收縮量；
5)在步驟2的臨時(shí)支撐肘板之間設(shè)置臨時(shí)支撐管；
6)氣刨去除被換齒條；
7)對(duì)新裝上去的齒條的上、下兩道接縫，采用先上口、后下口的依次裝配、焊接的順序，即先裝焊上接縫，再裝焊下接縫；
8)最后檢驗(yàn)。
[0007]在上述技術(shù)方案中，氣刨去除被換齒條之前，在被換齒條上焊接了限制上、下粧腿間發(fā)生前、后、左、右相對(duì)移動(dòng)的限位板，使上、下粧腿只能發(fā)生上、下兩個(gè)方向的相對(duì)位移。
[0008]進(jìn)一步的，步驟4中，液壓頂頂升時(shí)，被換齒條的上、下齒尖距留出了6mm的焊縫收縮量。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新工藝，對(duì)粧腿取下被換新齒條前，先加限位板限制其前、后、左、右方向上的自由移動(dòng)，上、下主弦管上分別焊接臨時(shí)支撐肘板，供臨時(shí)支撐管著力，及液壓頂頂升，這樣接口上面的粧腿的重量、以及同一粧腿的另外兩根已焊接完成的齒條的焊接內(nèi)應(yīng)力不會(huì)對(duì)打開的接頭造成大的、方向不確定的位移，對(duì)新裝上去的齒條，先裝焊上接縫，再裝焊下接縫，確保自升式鉆井平臺(tái)的粧腿齒條換新工作的順利進(jìn)行。
【附圖說明】
[0010]圖1為鉆井平臺(tái)粧腿以更換三齒長齒條的換新區(qū)域示意圖。
[0011]圖2a為本發(fā)明切割前所加限位馬板示意圖。
[0012]圖2b為圖2a的側(cè)視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明臨時(shí)支撐管的示意圖。
[0014]其中:1、腳手架平臺(tái)，2、前后限位板，3、左右限位板，4、上主弦管，5、下主弦管，6、臨時(shí)支撐肘板，7、臨時(shí)支撐管，8、原問題焊縫，9、粧腿斜撐管。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。
[0016]本發(fā)明的一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝，包括以下步驟:
1)確定需要換新的齒數(shù)。一般要求避開熱影響區(qū)域，3?4齒為宜，圖1所示，以換新3齒為例，鉆井平臺(tái)粧腿的上主弦管4上具有粧腿斜撐管9，圖中陰影部分和陰影部分半圓板都需要更換，陰影部分半圓板與腳手架平臺(tái)1齊平，難以施工，現(xiàn)場需修改腳手架。
[0017]齒條的換新區(qū)域定下來之后，還要考慮主弦管也要換新一段，給新齒條的換新工程留下施工空間，換新長度以兩者焊縫錯(cuò)開300mm為宜。對(duì)鉆井平臺(tái)粧腿取下被換新齒條前，先加限位板限制其前、后、左、右方向上的自由移動(dòng)，使整個(gè)結(jié)構(gòu)只能上、下方向移動(dòng)。具體的:在齒條原對(duì)接口附近焊接限位板，用以限制齒條前、后、左、右方向的移動(dòng)。如圖2a、2b所示，前后限位板2正反各兩塊，正面的兩塊只焊接原焊縫以上部分，反面的兩塊只焊接原焊縫以下部分，4塊前后限位板的作用是限制圖示前后方向的移動(dòng)；左右限位板3也有4塊，焊接在被換齒條的齒尖處，作用是限制圖示左右方向的移動(dòng)；
2)在換新齒條的上、下主弦管4、5上分別焊接臨時(shí)支撐肘板6，供臨時(shí)支撐管7著力，及液壓頂頂升；
3)上主弦管上的臨時(shí)支撐肘板6用作液壓頂支座板，將原問題焊縫8用氣刨的方式打開，利用液壓頂對(duì)齒間距進(jìn)行上下調(diào)整;氣刨方式靈活性很大，可進(jìn)行全位置操作。如果采用氣割方式，則會(huì)因?yàn)辇X條板過厚，以及空間位置過高導(dǎo)致的氣體壓力小等問題，形成切割流掛。
[0018]4)液壓頂頂升至被換齒條的上、下齒尖距留出一定距離的焊縫收縮量;頂升的距離可以抵消上、下兩道新增焊縫后續(xù)焊接產(chǎn)生的熱收縮量。一是可以讓其自由收縮，減小內(nèi)應(yīng)力；二是保證了焊接完成后得到在公差允許范圍內(nèi)的齒間距，保證齒條和齒輪能夠正常嚙合。
[0019]5)圖3所示，在步驟2的臨時(shí)支撐肘板6之間設(shè)置臨時(shí)支撐管7;
6)氣刨去除被換齒條，氣刨前要測量，畫線;選擇用氣刨方式，是可以比較方便的得到所想要的焊接坡口形式。坡口面至少留3_打磨處理，目的是可以去除掉影響后面焊接工序的滲碳層，當(dāng)然也可以使坡口面更加光滑，便于焊接時(shí)填充金屬與母材的熔合，減小焊接夾雜的可能性。
[0020]7)對(duì)新裝上去的齒條的上、下兩道接縫，采用先上口、后下口的依次裝配、焊接的順序，即先裝焊上接縫，再裝焊下接縫;這里摒棄了可以使報(bào)驗(yàn)程序更加簡化的“兩道縫同時(shí)裝配、同時(shí)報(bào)驗(yàn)”的方法，是因?yàn)?分開焊接，可以讓焊接過程中，結(jié)構(gòu)的整體拘束度更小，兩道焊縫之間不會(huì)形成拉應(yīng)力，這樣焊縫合格率更容易得到保證。而且分開裝、焊，還可以更加靈活的通過調(diào)整各條焊縫兩側(cè)的焊接順序，來保證直線度。
[0021]8)最后檢驗(yàn)。主要包括焊縫的MT、UT檢查，20個(gè)齒的直線度、拱度檢查。可以在20個(gè)齒長度之間平行拉鋼絲的方式來檢查尺寸精度。
[0022]步驟4中，液壓頂頂升時(shí)，考慮焊縫的收縮量每個(gè)接縫3mm，被換齒條的上、下齒尖距留出了 6mm的焊縫收縮量。因?yàn)?，液壓頂頂升的距離可以抵消上、下兩道新增焊縫后續(xù)焊接產(chǎn)生的熱收縮量。
[0023]本發(fā)明的鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新工藝，先加限位板限制粧腿前、后、左、右方向上的自由移動(dòng)，上、下主弦管上分別焊接臨時(shí)支撐肘板，供臨時(shí)支撐管著力，及液壓頂頂升，這樣接口上面的粧腿的重量、以及同一粧腿的另外兩根已焊接完成的齒條的焊接內(nèi)應(yīng)力不會(huì)對(duì)打開的接頭造成大的、方向不確定的位移，將原問題焊縫用氣刨的方工打開，利用液壓頂對(duì)齒間距進(jìn)行上下調(diào)整，液壓頂頂升至被換齒條的上、下齒尖距留出一定距離的焊縫收縮量，頂升的距離可以抵消上、下兩道新增焊縫后續(xù)焊接產(chǎn)生的熱收縮量，再氣刨去除被換齒條，對(duì)新裝上去的齒條，對(duì)新裝上去的齒條的上、下兩道接縫，先裝焊上接縫，再裝焊下接縫。
[0024]整個(gè)粧腿齒條換新工藝，焊接質(zhì)量易控制，克服了重新?lián)Q上去的齒條的建造難度。確保自升式鉆井平臺(tái)的粧腿齒條換新工作的順利進(jìn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)對(duì)鉆井平臺(tái)粧腿取下被換新齒條前，先加限位板限制其前、后、左、右方向上的自由移動(dòng)，使整個(gè)結(jié)構(gòu)只能上、下方向移動(dòng)； 2)在換新齒條的上、下主弦管上分別焊接臨時(shí)支撐肘板； 3)將原問題焊縫用氣刨的方工打開； 4)液壓頂頂升至被換齒條的上、下齒尖距留出一定距離的焊縫收縮量； 5)在步驟2的臨時(shí)支撐肘板之間設(shè)置臨時(shí)支撐管； 6)氣刨去除被換齒條； 7)對(duì)新裝上去的齒條的上、下兩道接縫，采用先上口、后下口的依次裝配、焊接的順序，即先裝焊上接縫，再裝焊下接縫； 8)最后檢驗(yàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝，其特征在于:氣刨去除被換齒條之前，在被換齒條上焊接了限制上、下粧腿間發(fā)生前、后、左、右相對(duì)移動(dòng)的限位板，使上、下粧腿只能發(fā)生上、下兩個(gè)方向的相對(duì)位移。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自升式鉆井平臺(tái)粧腿齒條換新的工藝，其特征在于:步驟4中，液壓頂頂升時(shí)，被換齒條的上、下齒尖距留出了6mm的焊縫收縮量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自升式鉆井平臺(tái)樁腿齒條換新的工藝，其步驟為：去除齒條前，先加限位板；在換新齒條的上、下主弦管分別焊接臨時(shí)支撐肘板，供臨時(shí)撐管著力，及液壓頂頂升；刨開原焊縫，通過液壓頂頂升，獲得焊縫收縮量；臨時(shí)支撐肘板之間加上支撐管；氣刨去除被換齒條；對(duì)新裝上去的齒條的上、下兩道接縫，先裝焊上接縫，再裝焊下接縫；最后檢驗(yàn)。對(duì)樁腿取下被換新齒條前，先加限位板限制其前、后、左、右方向上的自由移動(dòng)，上、下主弦管上分別焊接臨時(shí)支撐肘板，這樣接口上面的樁腿的重量、以及同一樁腿的另外兩根已焊接完成的齒條的焊接內(nèi)應(yīng)力不會(huì)對(duì)打開的接頭造成大的、方向不確定的位移，對(duì)新裝上去的齒條，先裝焊上接縫，再裝焊下接縫，確保自升式鉆井平臺(tái)的樁腿齒條換新工作的順利進(jìn)行。
【IPC分類】B23K9/235, B23K9/013, B23K9/02
【公開號(hào)】CN105436659
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610008763
【發(fā)明人】周文, 夏志亭, 嚴(yán)波
【申請(qǐng)人】招商局重工（江蘇）有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日