一种小直径大壁厚圆管压制方法与流程

文档序号:11911302阅读:1068来源:国知局

本发明属于圆管压制技术领域,尤其涉及一种小直径大壁厚圆管压制方法。



背景技术:

自升式海洋钻井平台圆筒形桩腿,设计为圆筒结构。该结构内部没有任何支撑结构,船体的升降依赖桩腿圆筒上的插销孔进行逐步升降,整条船的重量集中在桩腿结构的圆筒上。为使平台在升降过程中具有足够的强度和刚度,故对桩腿用钢管结构的强度与刚度有比较高的要求。由于海洋钻井平台圆筒形桩腿的设计结构,桩腿所用圆管的直径较小(1m)而钢管的壁厚较厚(大于60mm),该结构尺寸对于圆管的加工难度比较大。一般小直径厚壁管的制作采用双半圆进行对接,对接工作量非常大,且成型尺寸精度及质量都不能很好的满足桩腿对圆管的质量要求。



技术实现要素:

本发明提供一种小直径大壁厚圆管压制方法,可达到保证圆管的性能指标,圆管的直线度与椭圆度,并减少焊接量,保证成品圆管的尺寸精度的有益效果。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:本发明提供一种小直径大壁厚圆管压制方法,其步骤如下:

根据圆管直径展开计算原材料钢板的尺寸,确定好下料的理论计算尺寸后在两端分别加一定长度的预留边;对下料完成的钢板沿直径展开方向按照计算压力等数据进行N等分,将长度放线的划分点连成直线,作为裁压时的基准线;

在压制前以一定温度对钢板进行预热处理,在不破坏钢板原有机械性能的前提下起到软化钢板的作用;

对预热完成的钢板按照之前划的等分线一次进行裁压,当一边已压成半圆形状后压制另一半直到圆管直径方向展开的长度均压成圆弧状态为止,将之前两端预留的预留边切除,对圆管纵缝焊接坡口进行加工完成,完成圆管的预压制成型;

对预合拢完成的圆管在一定温度下进行整体加热处理;在合拢口的两端采用滚轮均匀的对合拢口的两端进行挤压,使合拢口两端完全合拢,将合拢到一起的纵缝进行点焊固定;

对圆管纵缝及周边地方以一定温度进行加热,对焊接完成的圆管焊缝处进行热处理,消除焊接及圆管合拢口两端挤压产生的内应力;

对热处理完成后的圆管焊按规范要求进行无损检测。

特别的,所述预留边的长度为100~150mm。

特别的,所述钢板进行预热处理的温度在200~250℃范围内。

特别的,所述预合拢完成的圆管整体加热处理的温度为250℃左右。

特别的,所述圆管纵缝的加热温度为120℃左右。

本发明的有益效果为:

本发明可保证圆管的性能指标,圆管的直线度与椭圆度,并减少焊接量,保证成品圆管的尺寸精度。

具体实施方式

以下对本发明做进一步描述:

实施例:

根据圆管直径展开计算原材料钢板的尺寸,确定好下料的理论计算尺寸后在两端一段加100~150mm的预留边,用于解决钢板裁压时边缘无法压制成弧的问题,对下料完成的钢板沿直径展开方向进行N等份,划分按照计算压力等数据得到进行划分,将长度放线的划分点连成直线,作为裁压时的基准线;

由于压制圆管的材料机械性能比较强,且厚度比较大,采用常温进行压制可能会产生裂纹等缺陷,在压制前对钢板进行预热处理,预热温度控制在200~250℃范围内,在不破坏钢板原有机械性能的前提下起到软化钢板的作用;

对预热完成的钢板按照之前划的等分线一次进行裁压,裁压的压力按照计算所得,当一边已压成半圆形状后压制另一半直到圆管直径方向展开的长度均压成圆弧状态为止,将之前两端预留的100~150mm的预留边进行切除,对圆管纵缝焊接坡口进行加工完成,完成圆管的预压制成型;

由于圆管压制采用裁压方式,圆管直径较小,裁压装置无法在圆管内部完成,在圆管预压成型后在圆管的纵向合拢口处会存在一个宽度一致的间隙,通过对预合拢完成的圆管进行整体加热处理将温度加热到250℃左右在合拢口的两端均匀的采用滚轮对合拢口的两端进行挤压,使合拢口两端完全合拢,在这一合拢过程中除了对使圆管的纵缝进行合拢外还能调整合拢完成圆管的椭圆度进行调整,保证圆管压制成型的尺寸精度,将合拢到一起的纵缝进行点焊固定;

由于圆管的壁厚比较大,圆管的纵缝焊接量非常大,为避免圆管纵缝焊接时圆管产生变形,除对圆管进行固定外需要对圆管纵缝及周边地方进行加热,加热温度控制120℃左右,对焊接完成的圆管焊缝处进行热处理,消除焊接及圆管合拢口两端挤压产生的内应力,保证圆管成型后整体尺寸,保证圆管的成品质量;

对热处理完成后的圆管焊按规范要求进行无损检测。

以上通过实施例对本发明的进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的,或者对申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。

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