专利名称：一种用于大型撑管结构拆换的工装构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海洋工程产品改造过程中所使用的辅助工艺装置，更具体地说， 它涉及一种大型撑管结构拆除换新工艺装置。
背景技术：
目前在海洋工程领域，许多旧有平台已经无法满足现在的作业要求，同时许多到 期平台由于种种原因需要延长作业寿命，因此海洋平台的更新改造数目非常巨大。海洋平 台的大型撑管是在平台上部主甲板与下部浮体、立柱之间安装的圆形钢结构大型筒体，这 些撑管有多种安装位置，大体上可分为两类高度方向上的斜向撑管和水平面内的撑管。撑 管起到加强平台稳定性的作用，是保证平台使用安全的重要结构。传统更换撑管方法为保 证安全，需要在坞内进行，这样会占用大量的坞期，增加建造成本，这样施工条件受到限制， 只能在坞有空闲时才能进行，不能在其他地方施工，而且更换新撑管的精度以及施工的安 全无法保证。
发明内容本发明针对现有技术下大型撑管更换过程中所存在的安全、精度等问题，设计一 种安全有效、简单易行的工艺装置，通过本装置，可以实现平台在坞内、在水面上径向大型 撑管的更换工作，防止在撑管更换过程中的结构变形，确保平台在更换过程中的安全，保证 更换精度，即达到平台在多种环境下安全可靠、高精度的完成大型撑管的更换工作。为了达到上述目的，本发明设计一种用于大型撑管结构拆换的工装构件，包括主 筒体、垂直主筒体平行设置的至少两段连接筒体。每一连接筒体的前端连接有垫板；垫板为 圆弧状板材结构。优选方式下，两段平行的连接筒体固定于主筒体外柱面的一侧。在另一种优选方式下，本发明工装构件包括四段连接筒体；每两段连接筒体为一 组，平行固定于主筒体外柱面的一侧；而且两组连接筒体可以以主筒体的轴线为对称轴对 称设置。本发明用于大型撑管结构拆换的工装构件，主筒体、连接筒体均由钢板卷制成圆 筒状；而且主筒体和连接筒体的相贯处以全焊透形式焊接为一体。本发明的优点是，通过使用本装置，使得撑管的更换并不局限于在坞内，使其更换 变得灵活方便，这样减少占用坞期的时间，降低了建造成本；而且使用本装置，可以保证撑 管更换对位精度，防止更换过程中平台出现结构变形，确保施工精度；本发明工艺装置还可 重复使用，可降低施工成本；另外，使用本工装，平台可以在水上等恶劣环境下施工，可节省 工期，降低建造成本，提高工作效率和质量。
图1是本发明工艺装置的基本型示意图；[0010]图2是本发明工艺装置的改造型I示意图；图3是本发明工艺装置的改造型II示意图；图4是本发明工艺装置的改造型III示意图；图5是本发明工艺装置基本型与撑管安装结合示意图。
具体实施方式
本发明的工装由三部分组成，主筒体、连接圆筒、弧形钢垫板，主筒体和连接圆筒 均是由钢板提前卷制成圆筒并对接形成的规定长度的圆柱，主筒体两端按要求安装连接筒 体，用以连接需要更换的撑管。连接圆筒与撑管连接处安装连接弧形钢垫板，垫板与需要更 换的撑管保留部分连接。如图1所示，一种大型撑管结构拆除换新工艺装置，其基本型结构为门架形式，包 括由主筒体01，主筒体01的两端同一侧根据使用要求安装连接筒体02，连接筒体02与撑 管连接处安装弧形钢垫板03，弧形钢垫板03根据具体需要更换的撑管的半径要求来压制。 主筒体01和连接筒体02之间为相贯坡口，焊接处在主筒体01接近两端端口处，连接筒体 02的一端焊接在主筒01上，且是全焊透形式连接；弧形钢垫板03与连接筒体02之间为全 焊透坡口。如图2所示，本发明工艺装置基本型的第一种改造型I，改造型I包括主筒体11， 主筒体11的两端两侧根据使用要求对称安装连接筒体12，连接筒体12与撑管连接处安装 弧形钢垫板13，弧形钢垫板13根据具体需要更换的撑管的半径要求来压制。主筒体11和 连接筒体12之间为相贯坡口，焊接处在主筒体11筒体上，其具体位置根据待更换撑管的长 度决定，主筒体11每一端的两个连接筒体的一端对称焊接在主筒体11上，且是全焊透形式 连接；弧形钢垫板13与连接筒体12之间为全焊透坡口。如图3所示，本发明工艺装置基本型的第二种改造型II，改造型II包括主筒体 21，主筒体21的两端端部各安装一个连接筒体22，连接筒体22与撑管连接处安装弧形钢 垫板23，弧形钢垫板23根据具体需要更换的撑管的半径要求来压制。主筒体21和连接筒 体22之间为相贯坡口，焊接处在主筒体21两端端口处，主筒体21的两端端口焊接在连接
筒体22的中间位置，且是全焊透形式连接；弧形钢垫板13与连接筒体12之间为全焊透坡□。如图4所示，本发明工艺装置基本型的第三种改造型III，改造型III包括主筒体 31，主筒体31的两端分别安装有端连接筒体321、323和主筒体上连接筒体322，连接筒体 321、322、323与撑管的连接处分别安装有弧形钢垫板33，弧形钢垫板33根据具体需要更换 的撑管的半径要求来压制。连接筒体321两端分别安装有弧形钢垫板33，其与主筒体之间 为相贯坡口，它与主筒体31的一个端口焊接，且为全焊透形式连接，焊接位置在连接筒体 321的中间位置；连接筒体322—端安装弧形钢垫板33，另一端与主筒体31连接，二者之间 为相贯坡口，且为全焊透形式连接，焊接位置在主筒体31上，具体位置根据待更换撑管的 长度来确定；连接筒体323 —端安装弧形钢垫板33，另一端空闲，其与主筒体31之间为相 贯坡口，主筒体31的端口与连接筒体323靠近空闲端口处连接，形成直角“|"”状，二者之间 为全焊透形式连接，且主筒体31处于直角横向段，连接筒体323处于直角纵向段。连接筒 体323和连接筒体322处于主筒体31的两侧，它们分别与连接筒体321的两端配合，可以满足待更换撑管的不同长度的需求。如图1-4所示，本发明的工装的各种形式，它们的共同点是主筒体和连接筒体组 成门架型，由此使得工装具有足够大强度，保证撑管在切除后，平台不发生变形，保证新换 撑管的安装对位精度，同时也保证了大型撑管在更换过程中的安全性。使用时将待更换区 域的撑管处于门架型内部，这样可以保证待更换区域在被切割和更换的过程中，整个撑管 不会出现变形和移位，保证新换上的撑管可以进行准确的定位焊接。基本型是标准的门架 型工装，使用时可以固定一根待更换撑管；改进型I和改进型II是两侧双门架型，使用时 两侧可以分别固定一根撑管，两侧分别使用，提高工装的使用率，而且可以看出改进型I和 改进型II结构是有区别的，改造型I中连接筒体在主筒体上的位置可变化，可根据待更换 的撑管的具体长度要求设计两端连接筒体之间的距离及其在主筒体上的焊接位置；改进型 III主筒体两侧的连接筒体可分别满足待更换撑管的不同长度需求。如图5所示，本发明的大型撑管结构拆除换新工艺装置的基本型在待更换撑管4 上的具体使用，将两个基本型的工装对称安装在待更换撑管的两侧，首先将弧形钢垫板卡 03在待更换区域41的两端，将二者之间的角缝焊接，保证工装将撑管固定，并使待更换区 域处于主筒体01与连接筒体所组成的门架型的内部，这样就可对旧撑管进行切割和更换， 同时由于有工装对撑管的固定，使得撑管可以进行准确的定位焊接，不会出现变形。更换工 作结束后，拆除本发明工装，首先将弧形钢垫板与撑管之间的角焊缝切开，弧形垫板边缘修 切保留，以备重复使用该工装。在使用各种型式的本发明工装时，可将一个工装单独安装在待更换撑管的一侧， 也可使用两个工装对称安装在待更换撑管的。使用本工装之后，使得平台可以在水上等恶 劣环境下施工，可节省工期，降低建造成本，提高工作效率和质量。
权利要求一种用于大型撑管结构拆换的工装构件，其特征在于，包括主筒体(01)、垂直所述主筒体(01)平行设置的至少两段连接筒体(02)；每一连接筒体(02)的前端连接有垫板(03)；所述垫板(03)为圆弧状板材结构。
2.根据权利要求1所述用于大型撑管结构拆换的工装构件，其特征在于，相同两段所 述连接筒体(02)平行设置于所述主筒体(01)外柱面的一侧。
3.根据权利要求1所述用于大型撑管结构拆换的工装构件，其特征在于，包括四段所 述连接筒体(02)；相同两段为一组，设置于所述主筒体(01)外柱面的一侧。
4.根据权利要求3所述用于大型撑管结构拆换的工装构件，其特征在于，两组所述连 接筒体(02)以所述主筒体(01)的轴线为对称轴对称方式设置。
5.根据权利要求1-4任一所述用于大型撑管结构拆换的工装构件，其特征在于，所述 主筒体(01)由钢板卷制成圆筒状；所述连接筒体(02)也是由钢板卷制成圆筒状；而且所 述主筒体(01)和连接筒体(02)的相贯处以全焊透形式焊接为一体。
专利摘要本实用新型公开了一种用于大型撑管结构拆换的工装构件，包括主筒体(01)、垂直主筒体(01)平行设置的至少两段连接筒体(02)；每一连接筒体(02)的前端连接有垫板(03)；垫板(03)为圆弧状板材结构。通过使用本发明的构件，使得撑管的更换并不局限于坞内，使更换变得灵活方便，减少了占用坞期的时间，降低了建造成本；而且使用本装置可以保证撑管更换对位精度，防止更换过程中平台出现结构变形，确保施工精度。本实用新型工艺装置可重复使用，可降低施工成本。
文档编号B23K37/04GK201559044SQ20092028763
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者姜福茂, 孙瑞雪, 窦钧, 黄天颖 申请人:大连船舶设计研究所