专利名称：桩腿中焊接结构的主舷管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型自升式钻井平台中的桁架结构，更具体地说，涉 及桩腿部分的结构。
背景技术：
大型自升式平台主要用于近海石油/天然气资源的勘探和开釆， 一般长约70 米、宽76米，深约9.5米，结构重量1.7万吨，平均作业水深122米。平台主 体全部靠桩腿支撑，其可靠与否关系到整个平台的安全。桩腿形状为三角桁架 式，在桩腿结构的三个角处设有带齿条的主舷管、其间通过撑管连接。由于主 舷管局部构件的厚度大、强度和冲击韧性要求高，焊接难度极大，容易出现焊 缝缺欠，因此难于焊接因而焊接工作效率较低。发明内容强度和;击韦刃性要求;而产生的i接难度叙大、容易出现焊L:欠、、二^效率 较低的问题。针对上述问题，本实用新型设计了一种桩腿中焊接结构的主舷管，包括由 半圆板和齿条板构成的多个连接段，其中每个连接段包括中间设置的齿条板和 位于齿条板两侧对称设置的半圆板；在每一连接段中半圆板位于齿条板的中部 并较齿条板短；在对接两个连接段的齿条板后，填补用半圓板以单边V形坡口 的接头形式焊接填补于两个连接段的半圆板之间。上述的桩腿中焊接结构的主舷管，其进一步特征在于，半圓板与齿条板的 连接处，半圆板内侧根部设置有钝边。半圆板2，与半圆板2的内表面设置永久 性专用同质垫板。通过上述技术方案，本发明的主舷管结构具有优点如下便于焊接施工， 减少了焊缝缺欠；合理的焊接坡口形式，减少了焊接工作量，提高工作效率； 通过严格控制热影响区的宽度，使其不会过大，并通过机械方法去除切割等形成的受热影响区域，可以有效降低热影响区的负面作用。
图l是两段桩腿主舷管对接状态下的立体结构示意图； 图2是图1中两段主舷管中半圓板的对接状态结构示意图； 图3是桩腿主舷管的截面示意图，显示出半圓板与齿条板之间的焊接坡口； 图4是两段齿条板之间对接的截面示意图，显示出两段齿条的对接坡口； 图5是两段半圓板之间对接的截面示意图,显示出图2中B处半圓板对接 的坡口结构；图6是图3中A处的放大图；图7是图6中半圆板端部的结构示意图，显示出钝边的结构； 图8是两段齿条板焊接接头的结构示意图； 图9是桩腿主舷管的截面示意图。
具体实施方式
本实用新型涉及的桩腿结构，主要用于400英尺水深的自升式钻井平台中。 其主舷管的结构如图9所示，包括半圓板2和齿条板1。参照图l所示，主舷管 由多个连接段连接而成，其中每个连接段包括中间设置的齿条板1和位于齿条 板1两侧对称设置的半圓板2。在每一连接段中半圆板2位于齿条板1的中部并 较所述齿条板l短；在对接两个连接段的齿条板后，填补用半圆板2，以单边V 形坡口的接头形式焊接填补于两个连接段的半圓板2之间。在半圓板与齿条板 的连接处，半圓板内侧根部设置有钝边11。半圓板2，与半圓板2的内表面设 置永久性专用同质垫板15;其设置方法为，在焊接填补用半圓板2，之前，将 垫板15设置并焊接固定在指定位置，此后焊接半圆板2'。参照图2-8，说明主舷管结构的焊接方法，包括如下步骤a、 将两侧半圓板2与齿条板1以单边U形坡口的接头形式焊接为一体，并 且半圓板2位于齿条板1的中部并较齿条板1短；其中，在半圆板2与齿条板1 的焊接处，半圓板2的根部设置有钝边11 (如图7所示)。b、 两个连接段的齿条板1在端部以非对称X坡口的接头形式焊接；c、 将填补用半圓板2，以单边V形坡口的接头形式焊接填补于两个连接段 的半圆板2之间；其中，参见图2和图5,半圓板2，与半圆板2之间的焊接处， 在二者的内表面设置永久性专用同质垫板15。图5表示沿图2中半圓板纵向(长度方向)剖切后两处半圓板2与2，之间的对接关系。具体实施上述步骤，参见图3所示，半圆板2与齿条板1，以单边U形坡口形式，参见图7中指引线指示出来的部分，其角度优选如图3中28° ， 半圆板2与齿条板1距离6毫米。由于半圓板2根部设置有钝边11,其内侧角 度如图3所示优选36。。参见图4，齿条板之间的对接为非对称X坡口，角度优 选图4中的5。和30° ;图8显示了另一种对接X破口，角度为15°和30° ， 并显示出宽度T、 1/2宽度T的对应关系。图5中显示出对接半圆板之间的距离 6毫米，以及单边V形坡口，其角度优选30。。上述焊接方法采用药皮焊条电弧焊；焊接材料采用AWS A5. 5 E11018-G型 焊条。同时，为了提高焊接接头的力学性能，满足齿条板之间、半圓板之间、 齿条板与半圆板之间的焊接接头，使得屈服强度不小于690Mpa、抗拉强度不小 于830Mpa、 -37。C下冲击韧性不小许69J的要求，工艺方法规定必需在焊接过 程中，严格控制热影响区的宽度，保证热影响区不宜过大，切割等形成的受热 影响部分采用机械方法去除；在合理选用焊接规范、合适的焊接热输入、合理 布置焊道、采用合适的预热温度以及其他措施扶助下，严格控制层间温度使其 保持在预热温度与23(TC之间。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本 发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护 范围之内。
权利要求1、一种桩腿中焊接结构的主舷管，其特征在于，包括由半圆板(2)和齿条板(1)构成的多个连接段，其中每个所述连接段包括中间设置的所述齿条板(1)和位于所述齿条板(1)两侧对称设置的所述半圆板(2)；在每一连接段中所述半圆板(2)位于所述齿条板(1)的中部并较所述齿条板(1)短；在对接两个连接段的齿条板后，填补用半圆板(2’)以单边V形坡口的接头形式焊接填补于两个连接段的半圆板(2)之间。
2、 根据权利要求l所述的桩腿中焊接结构的主舷管，其特征在于，所述半 圆板(2)与所述齿条板(1)的连接处，所述半圓板(2)内侧根部设置有钝边(11)。
3、 根据权利要求1或2所述的桩腿中焊接结构的主舷管，其特征在于，半 圓板(2')与半圆板(2)的内表面焊接处设置永久性专用同质垫板(15)。
专利摘要本实用新型公开了一种桩腿中焊接结构的主舷管，包括由半圆板(2)和齿条板(1)构成的多个连接段，其中每个连接段包括中间设置的齿条板(1)和位于齿条板(1)两侧对称设置的半圆板(2)；在每一连接段中半圆板(2)位于齿条板(1)的中部并较齿条板(1)短；在对接两个连接段的齿条板后，填补用半圆板(2’)以单边V形坡口的接头形式焊接填补于两个连接段的半圆板(2)之间。本实用新型结构的主舷管提高了焊接施工的可达性，减少了焊缝缺欠；减少了焊接工作量，提高工作效率，并改善了焊接接头的力学性能。经焊接工艺评定试验，焊接接头的力学性能各项指标均可满足船级社规范的规定。
文档编号E02B17/00GK201099854SQ20072001548
公开日2008年8月13日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者于立新, 于训达, 朱洪宇, 杨岳山, 王淑梅, 陈绍全 申请人:大连船舶重工集团有限公司