专利名称：隔水套管海上对接夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海洋工程安装设备，尤其涉及一种用于海洋石油钻井工 程中使用的隔水套管的海上接长作业的隔水套管海上对接夹具。
技术背景海上石油开发工程中，首先要建造海h钻采平fr，在钻采平台的安装工 程中，其中隔水套管海上接长工作的技术难度是较大的。隔水套管的特点， 一是直径较大，最大直径为914.4mm (36")，常用的 隔水套管直径多为508 mm (20 ")和609.6 mm (24 " ); 二是海上对接隔水 套管管段较长，最长的长度为46m， 一般常用的长度为20 m至30 m。由于隔水套管的上述特点，因此在海上接长作业时，其对接隔水套管管 段无法使用插尖形式，插尖是在将要接长的隔水套管管段下部焊接一段小于 其内径的管段，使该管段能够方便插入到另一个隔水套管中，使上下两段相 接的隔水套管的管壁对齐，然后进行焊接。因隔水套管是用于钻井作业，其 内壁必须保持平滑，不能设置其它插尖，只能采用对接方式。为了保证对接 隔水套管的质量，必须将对接隔水套管管段稳定住，现有的通常做法是在桩 顶焊设几块挡板，作为对接隔水套管管段的临时支撑，但是，其稳定性差， 受环境荷载的影响也较大，施工中操作困难，在深水环境条件下进行作业效 率很低。 实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种 隔水套管海上对接夹具，其是由两个对称的半管式卡体对接构成，该半管式 卡体上设有加强板、环板和加厚板，卡体设置加厚板处设置通透卡体和加厚 板的焊接孔，卡体上端设有喇叭形导向板；适用于隔水套管海上对接操作， 保障隔水套管的对中和垂直度，且便于焊接；具有结构合理、操作简便、安 全可靠的特点，可以縮短施工周期，节省施工作业船的工作天数，提高作业 效率，降低工程成本，使用效果理想。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。本实用新型隔水套管海上对接夹具，其特征在于，其是由两个对称的半 管式卡体对接构成的圆形管体，该半管式卡体上设有加强板、环板和加厚板， 卡体设置加厚板处设置通透卡体和加厚板的焊接孔。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半管式卡体对接构成的圆形管体内径比隔水套管外径大2至5 mm，该半管式卡体侧壁两端设有纵 向连接板，该连接板上设有数个螺栓孔，使两个半管式卡体的连接板对应靠 合而借助螺栓固定一体。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半管式卡体纵向连接 板与卡体侧壁之间设有数个三角板。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述三角板为等距设置， 且三角板与纵向连接板呈垂直状。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述加厚板位于半管式卡 体侧壁中部，该加厚板的长度等于半管式卡体侧壁两端纵向连接板之间的距 离，加厚板的宽度等于半管式卡体高度的1/5至1/6。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述环板为两块，分别环 设在半管式卡体侧壁加厚板的上方和下方。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半管式卡体侧壁设有 加强板，该加强板位于两端纵向连接板之间，且与纵向连接板平行。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述加强板的长度等于半 管式卡体的高度，其中部与加厚板对应的位置呈向卡体外侧突出的弧形板， 该弧形板的弧弦长度等于加厚板的宽度。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半管式卡体上端端部 设有喇叭形导向板，该喇叭形导向板与半管式卡体侧壁之间的夹角为45度± 5度，喇叭形导向板与卡体端部连接处的周长等于半管式卡体端部圆周长。前述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述的半管式卡体上设有 的纵向连接板是与卡体一体成型；所述的喇叭形导向板、加强板、环板和加 厚板均为焊接固定在半管式卡体上；所述的三角板分别与半管式卡体和纵向 连接板焊接固定。本实用新型隔水套管海上对接夹具的有益效果，其是由两个对称的半管 式卡体对接构成，该半管式卡体上设有加强板、环板和加厚板，卡体设置加 厚板处设置通透卡体和加厚板的焊接孔，卡体上端设有喇叭形导向板；在海上对上下隔水套管进行对应连接作业时，可将待对接的上下隔水套管位于对 接夹具中进行焊接固定，有效实现连接隔水套管的对接，保障隔水套管的垂直度，以保证施工质量；且通过夹具的焊接孔进行焊接，操作安全方便，焊 接效率高且质量佳；另外，对接夹具外侧壁加焊有起横向加强作用的三角板、 环板，以及起纵向加强作用的加强板，有效保证了夹具的强度，可以满足隔 水套管长度和重量的施工要求；使用本实用新型隔水套管海上对接夹具后， 可以縮短施工周期，节省施工作业船的工作天数，提高作业效率，降低工程 成本，使隔水套管海上接长工作的技术难度得到改善。
图1为本实用新型隔水套管海上对接夹具立体结构示意图。 图2为本实用新型隔水套管海上对接夹具组合结构示意图。 图3为本实用新型隔水套管海上对接夹具使用状态示意图。 图中主要标号说明1导向板、2纵向连接板、21螺栓孔、22螺母、23螺栓、3三角板、4加强板、5环板、6弧形板、7焊接孔、8加厚板、9卡体、A上节隔水套管、B下节隔水套管。
具体实施方式
参阅图1所示，本实用新型隔水套管海上对接夹具，其是由两个对称的 半管式卡体9对接构成的圆形管体，该半管式卡体9上设有加强板4、环板5 和加厚板8，卡体9设置加厚板8处设置通透卡体9和加厚板8的焊接孔7。参阅图l、图2所示，本实用新型隔水套管海上对接夹具，其中，半管式 卡体9对接构成的圆形管体内径比隔水套管外径大2至5mm，该半管式卡体9 侧壁两端设有纵向连接板2，该连接板2上设有数个螺栓孔21，使两个半管 式卡体9的纵向连接板对应靠合而借助螺栓23和螺母22固定一体；该半管 式卡体9纵向连接板2与卡体9侧壁之间设有数个三角板3，该三角板3为等 距设置，且三角板3与纵向连接板2呈垂直状；加厚板8位于半管式卡体9 侧壁中部，该加厚板8的长度等于半管式卡体9侧壁两端纵向连接板2之间 的距离，加厚板8的宽度等于半管式卡体9的高度的1/5至1/6;环板5为两 块，分别环设在半管式卡体9侧壁加厚板8的上方和下方；半管式卡体9侧 壁设有加强板4，该加强板4位于两端纵向连接板2之间，且与纵向连接板2 平行，加强板4的长度等于半管式卡体9的高度，其中部与加厚板8对应的 位置呈向卡体9外侧突出的弧形板6，该弧形板6的弧弦长度等于加厚板8的宽度；半管式卡体9上端端部设有喇叭形导向板1，该喇叭形导向板l与半管式卡体9侧壁之间的夹角为45度±5度，喇叭形导向板1与卡体9端部连接 处的周长等于半管式卡体9端部圆周长；所述半管式卡体9上设有的纵向连 接板是与卡体9一体成型；所述喇叭形导向板l、加强板4、环板5和加厚板 8均为焊接固定在半管式卡体9上；所述三角板3分别与半管式卡体9和纵向 连接板2焊接固定。参阅图1、图2所示，本实用新型隔水套管海上对接夹具的组装，选用 A36高强度的钢材一体成型两个对称的2. 6m长半管式卡体，该半管式卡体的 内径为922 imi，卡体9侧壁两端一体成型纵向连接板2，该纵向连接板2上 均等设置螺栓孔21;选用与半管式卡体相同的钢材加工成加厚板8，加厚板8 的宽度为400mm，将该加厚板8焊接在半管式卡体侧壁中部；再分别在两个半 管式卡体上设焊接固定加强板4，该加强板4与纵向连接板2平行且与两个纵 向连接板2的距离相等，该加强板4的中部为向卡体外侧突出的弧形板6，该 弧形板6的弧弦长度为400 mm，使弧形板6恰好位于加厚板8外侧；两个半 管式卡体上端端部设有喇叭形导向板1，该喇叭形导向板1的高度为400 mm， 喇叭形导向板1与半管式卡体侧壁之间的夹角为45度，喇叭形导向板1与卡 体9端部连接处的周长等于半管式卡体9端部圆周长；然后在纵向连接板2 与加强板4之间的加厚板处分别开设一个通透卡体9和加厚板8的焊接孔7; 将两个半管式卡体两端的纵向连接板2对合，并利用螺栓23穿过螺栓孔21 后通过螺母22螺紧，使两个半管式卡体对接构成的2.6m长的圆形管体；最 后在两个半管式卡体对接构成的2. 6m长的圆形管体的加厚板8的上方和下方 分别焊接两块环板5，并在半管式卡体纵向连接板与卡体侧壁之间分别等距焊 接设有10个三角板3,使、三角板3与纵向连接板2呈垂直状，即完成本实用 新型隔水套管海上对接夹具的组装。参阅图3所示，本实用新型隔水套管海上对接夹具的使用，上述对接夹 具可以用于914.4 mm(36 ")管径的隔水套管的对接施工；当下节隔水套管B 打桩后，将对接夹具通过浮吊由下部套入在该节隔水套管B外侧，使隔水套 管B的桩头位于对接夹具的焊接孔7处，在夹具两侧纵向连接板2的螺栓孔 21中穿上螺栓23和螺母22，用扳手拧紧螺栓23;然后起吊上节隔水套管A， 使其由对接夹具的导向板1处插入对接夹具中，待其与下节隔水套管B对接 后，通过对接夹具上预先设有的焊接孔7对上下两节隔水套管A和B的接缝进行焊接，当两节隔水套管焊接到一定强度后，拆除螺栓23,用浮吊吊下夹 具，完成一处隔水套管的海上对接施工，再进行下一处施工。本实用新型隔水套管海上对接夹具的优点是，在海上对上下隔水套管进 行对应连接作业时，是位于对接夹具中进行焊接固定，可以有效实现连接隔 水套管的对接，保障隔水套管的垂直度，以保证施工质量；且通过夹具的焊 接孔进行焊接，操作安全方便，焊接效率高且质量佳；另外，对接夹具中设 置喇叭形导向板，可以便于隔水套管A的插入操作；再者，对接夹具外侧壁 加焊有起横向加强作用的三角板、环板，以及起纵向加强作用的加强板，有 效保证了夹具的强度，可以满足隔水套管长度和重量的施工要求；使用本实 用新型隔水套管海上对接夹具后，可以縮短施工周期，节省施工作业船的工 作天数，提高作业效率，降低工程成本，使隔水套管海上接长工作的技术难 度得到改善。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任 何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何 简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种隔水套管海上对接夹具，其特征在于，其是由两个对称的半管式卡体对接构成的圆形管体，该半管式卡体上设有加强板、环板和加厚板，卡体设置加厚板处设置通透卡体和加厚板的焊接孔。
2、 根据权利要求1所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半 管式卡体对接构成的圆形管体内径比隔水套管外径大2至5mm，该半管式卡体 侧壁两端设有纵向连接板，该连接板上设有数个螺栓孔，使两个半管式卡体 的连接板对应靠合而借助螺栓固定一体。
3、 根据权利要求1或2所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半管式卡体纵向连接板与卡体侧壁之间设有数个三角板。
4、 根据权利要求3所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述三 角板为等距设置，且三角板与纵向连接板呈垂直状。
5、 根据权利要求1所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述加 厚板位于半管式卡体侧壁中部，该加厚板的长度等于半管式卡体侧壁两端纵 向连接板之间的距离，加厚板的宽度等于半管式卡体高度的1/5至1/6。
6、 根据权利要求l所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述环 板为两块，分别环设在半管式卡体侧壁加厚板的上方和下方。
7、 根据权利要求1所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半 管式卡体侧壁设有加强板，该加强板位于两端纵向连接板之间，且与纵向连 接板平行。
8、 根据权利要求1或7所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所 述加强板的长度等于半管式卡体的高度，其中部与加厚板对应的位置呈向卡 体外侧突出的弧形板，该弧形板的弧弦长度等于加厚板的宽度。
9、 根据权利要求1所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于，所述半 管式卡体上端端部设有喇叭形导向板，该喇叭形导向板与半管式卡体侧壁之 间的夹角为45度±5度，喇叭形导向板与卡体端部连接处的周长等于半管式 卡体端部圆周长。
10、 根据权利要求1或3所述的隔水套管海上对接夹具，其特征在于， 所述半管式卡体上设有的纵向连接板是与卡体一体成型；所述喇叭形导向板、 加强板、环板和加厚板均为焊接固定在半管式卡体上；所述三角板分别与半 管式卡体和纵向连接板焊接固定。
专利摘要本实用新型提供一种隔水套管海上对接夹具，其是由两个对称的半管式卡体对接构成的圆形管体，该半管式卡体上设有加强板、环板和加厚板，卡体设置加厚板处设置通透卡体和加厚板的焊接孔；适用于隔水套管海上对接操作，保障隔水套管的对中和垂直度，且便于焊接；具有结构合理、操作简便、安全可靠的特点，可以缩短施工周期，节省施工作业船的工作天数，提高作业效率，降低工程成本，使用效果理想。
文档编号B23K37/053GK201095032SQ20072019009
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者刘玉强, 李怀亮, 樊之夏, 赵乃东 申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司