海洋平臺(tái)樁腿組裝焊接的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]升降式海洋平臺(tái)粧腿通常由齒條及半圓管組成，材料為ASTM A517/A514或等同的超高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼，焊接難度比較大，同時(shí)對(duì)精度也有較高的要求。目前采用的一些工藝方法均存在一定的問(wèn)題。如焊接變形大；組裝困難，效率低；焊接合格率低，返修率高；焊接效率低等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種生產(chǎn)速度快、產(chǎn)品合格率高的海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法，
[0005]a組裝前的準(zhǔn)備工作
[0006]—根粧腿組件由一件齒條及兩件半圓管構(gòu)成，組裝前應(yīng)對(duì)齒條與半圓管進(jìn)行認(rèn)真的來(lái)貨檢驗(yàn)，以確保流入下道工序的是合格產(chǎn)品，將齒條平放在地面上，通過(guò)打磨方式完全去除朝上一面待焊接區(qū)域表面干凈，表面打磨光亮，半圓管端部?jī)?nèi)表面進(jìn)行除銹處理，通過(guò)電加熱片進(jìn)行局部加熱，待溫度符合要求后，裝焊鋼襯墊，焊接完后立即用電加熱片進(jìn)行焊后熱處理并保溫，焊縫經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格后，對(duì)縱向焊縫坡口及附近30mm區(qū)域進(jìn)行打磨除銹，表面打磨光亮；
[0007]b粧腿組裝
[0008]將一打磨好的齒條平放在組裝支座上，用樣板劃出端部定位線；按照上面定位線，將一根半圓管平放在齒條上，在齒條齒根處放置若干套工裝，工裝包括壓在海洋平臺(tái)粧腿上的U形夾具，U形夾具的兩端分別開(kāi)設(shè)有通孔，通孔內(nèi)分別設(shè)置有銷軸，U形夾具的弧形段內(nèi)側(cè)均布有至少三個(gè)楔塊，U形夾具的弧形段外側(cè)設(shè)置有壓緊裝置，壓緊裝置包括兩相互平行的擋塊及連接兩擋塊的橫塊，橫塊位于U形夾具的那側(cè)設(shè)置有若干個(gè)卡槽，U形夾具卡入卡槽中，其中一個(gè)擋塊和其中一個(gè)楔塊之間設(shè)置有千斤頂，所述U形夾具的圓弧段內(nèi)側(cè)均布有至少三個(gè)導(dǎo)向槽，楔塊對(duì)應(yīng)的卡入導(dǎo)向槽中且能沿導(dǎo)向槽滑動(dòng)，所述導(dǎo)向槽內(nèi)分別設(shè)置有一對(duì)方向相反的楔塊，利用工裝對(duì)半圓管進(jìn)行位置調(diào)整并鎖緊，然后將齒條插入翻轉(zhuǎn)裝置中，翻轉(zhuǎn)裝置包括一對(duì)轉(zhuǎn)盤，兩轉(zhuǎn)盤同軸，轉(zhuǎn)盤分別由圓形撐板和圍繞在圓形撐板的筒狀撐圈組成，撐板上分別設(shè)置有與海洋平臺(tái)粧腿的齒條的端部相當(dāng)?shù)木匦慰缀鸵粚?duì)通孔，撐板位于通孔的兩側(cè)分別設(shè)置有一對(duì)夾持海洋平臺(tái)粧腿的齒條齒上的夾板，夾板通過(guò)螺栓和螺母固定在撐板上，通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置，使得已裝半圓管的一面朝下后將齒條重新放置在組裝支座上，對(duì)待焊接區(qū)域表面進(jìn)行打磨處理，并安裝另外一根半圓管；
[0009]c焊前預(yù)熱
[0010]將組裝檢查合格的粧腿吊放在電加熱爐臺(tái)車上，然后進(jìn)爐加熱，溫度150-200°c，爐膛內(nèi)溫度應(yīng)保持均勻；
[0011]d粧腿焊接
[0012]將加熱后的粧腿放在地上，先使兩條焊縫處于水平狀態(tài)，用拉線方式測(cè)量粧腿齒條平面度及半圓管橫向位置，測(cè)量合格后，用手工焊條進(jìn)行打底焊接，四名焊工從粧腿中間開(kāi)始，兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱焊接，完成后翻轉(zhuǎn)粧腿，使另外兩條焊縫處于水平狀態(tài)，四名焊工從粧腿中間開(kāi)始，兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱焊接，焊縫打底1-2層后，拆除工裝，將粧腿吊到埋弧焊生產(chǎn)線的滾輪架上，滾輪架可方便地對(duì)粧腿進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作，埋弧焊生產(chǎn)線布置懸臂式焊接裝置兩臺(tái)，呈對(duì)稱布置，齒輪齒條驅(qū)動(dòng)，焊接裝置的懸臂有升降、橫移功能，同時(shí)配備有焊劑自動(dòng)回收裝置、自動(dòng)送絲裝置、紅外定位，在初始定位后，啟動(dòng)焊接裝置，即可開(kāi)始粧腿自動(dòng)焊，兩側(cè)焊縫保持同步，焊接2層后，翻轉(zhuǎn)粧腿，焊接另外兩條焊縫，如此循環(huán)直到焊接完成；
[0013]e焊后熱處理
[0014]將焊接完成的粧腿送入熱處理爐中，加熱溫度200_280°C并保溫2_3小時(shí)，出爐后自然冷卻到室溫，72小時(shí)后進(jìn)行焊縫無(wú)損檢測(cè)及精度測(cè)量。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:運(yùn)用本工藝方法及配套的設(shè)備工裝進(jìn)行粧腿組裝及焊接，將大大降低施工難度、提高施工效率，有利于實(shí)現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，從而確保粧腿焊接質(zhì)量、尺寸精度完全可控。
[0016]1.本工藝方法實(shí)現(xiàn)了粧腿完全自由狀態(tài)下組裝及焊接，整個(gè)過(guò)程，無(wú)外力對(duì)粧腿強(qiáng)制約束，配合對(duì)稱焊接工藝，粧腿內(nèi)焊接應(yīng)力小，避免了焊縫裂紋傾向及變形風(fēng)險(xiǎn)。
[0017]2.本工藝方法通過(guò)一些特制工裝，實(shí)現(xiàn)了粧腿所有焊縫在水平位置焊接，極大地降低了焊接難度，提高了焊接效率及焊接質(zhì)量。
[0018]3.本工藝方法中使用的工裝，具有重量輕、操作快速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，更重要的是不但可以將半圓管牢固地定位在齒條上，而且組裝時(shí)兩根半圓管互不影響。這樣，上下半圓管可基本實(shí)現(xiàn)平放到位即完成組裝的目的，大大減輕了組裝難度及工作量，單人即可完成組裝。
[0019]4.本工藝方法中采用的組裝支座，具有穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用廣泛的特點(diǎn)，可用于焊前組裝、焊前測(cè)量、焊后精度測(cè)量等。
[0020]5.本工藝方法中采用的翻轉(zhuǎn)裝置，拆裝方便、操作簡(jiǎn)單、安全可靠，對(duì)粧腿翻轉(zhuǎn)操作時(shí)，既可單獨(dú)使用，也可同特制滾輪架配合使用，可用于粧腿組裝、焊接、檢測(cè)等。
[0021]6.本工藝中使用的內(nèi)置式補(bǔ)償電加熱器，放置于半圓管內(nèi)部，具有溫度自動(dòng)控制；加熱效果好、能量消耗少；對(duì)焊接施工無(wú)任何妨礙；重量輕；操作簡(jiǎn)單、安全等特點(diǎn)。
[0022]7.本工藝中使用的自動(dòng)焊接生產(chǎn)線，為懸臂式結(jié)構(gòu)、對(duì)稱布置，相對(duì)的兩臺(tái)焊機(jī)在焊接過(guò)程中，獨(dú)立運(yùn)行，互不影響，焊接自動(dòng)化程度高，單人即可操作。
[0023]8.本工藝中使用的粧腿加熱爐，可有效避免加熱變形，同時(shí)進(jìn)爐吊放時(shí)非常方便，粧腿容易一次擱放到位。
[0024]9.本工藝中使用的特制滾輪架，具有防竄動(dòng)、橫向位置調(diào)整、水平調(diào)整、線遙控等功能，非常利于粧腿在自動(dòng)焊接生產(chǎn)線上的初始定位。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法中粧腿的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2是本發(fā)明海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法中粧腿組裝圖；
[0027]圖3是本發(fā)明海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法中的工裝結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖4是圖3局部側(cè)視圖；
[0029]圖5是本發(fā)明海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法中的翻轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖6是圖5局部側(cè)視圖。
[0031]圖中:1、U形夾具，2、銷軸，3、楔塊，4、擋塊，5、橫塊，6、卡槽，7、螺旋千斤頂，8、導(dǎo)向槽，9、半圓管，10、齒條，11組裝支座，12、底座，13、滾輪，14、撐板，15、撐圈，16、夾板，17、螺栓，18、螺母，19、減輕孔，20、限位凸起。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案。
[0033]本發(fā)明所述的海洋平臺(tái)粧腿組裝焊接的工藝方法，
[0034]a組裝前的準(zhǔn)備工作
[0035]如圖1所示，一根粧腿組件由一件齒條10及兩件半圓管9構(gòu)成，組裝前應(yīng)對(duì)齒條10與半圓管9進(jìn)行認(rèn)真的來(lái)貨檢驗(yàn)，以確保流入下道工序的是合格產(chǎn)品，將齒條10平放在地面上，通過(guò)打磨方式完全去除朝上一面待焊接區(qū)域表面干凈，表面打磨光亮，半圓管9端部?jī)?nèi)表面進(jìn)行除銹處理，通過(guò)電加熱片進(jìn)行局部加熱，待溫度符合要求后，裝焊鋼襯墊，焊接完后立即用電加熱片進(jìn)行焊后熱處理并保溫，焊縫經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格后，對(duì)縱向焊縫坡口及附近30_區(qū)域進(jìn)行打磨除銹，表面打磨光亮；
[0036]b粧腿組裝
[0037]如圖2所示，將一打磨好的齒條10平放在組裝支座11上，用樣板劃出端部定位線；按照上面定位線，將一根半圓管9平放在齒條10上，在齒條10齒根處放置若干套工裝，如圖3、圖4所示，工裝包括壓在海洋平臺(tái)粧腿上的U形夾具1，U形夾具I的兩端分別開(kāi)設(shè)有通孔，通孔內(nèi)分別設(shè)置有銷軸2，U形夾具I的弧形段內(nèi)側(cè)均布有至少三個(gè)楔塊3，U形夾具I的弧形段外側(cè)設(shè)置有壓緊裝置，壓緊裝