专利名称：海洋管道漂浮对口焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种在水上铺设、连接管道用的海洋管道漂浮对口焊接装置。涉及 管道系统技术领域。
背景技术：
海洋管道施工过程中经常需要对两条管段进行对口焊接，例如在滩海、浅海对 海底管道采用分段漂浮牵引施工；或者在铺设长距离海底管道时，为提高施工效率，采用 两条或两条以上铺管船按不同水深段同时铺设。传统施工方式需要将两条管段从海底 提升至水面以上进行对口焊接，如果钢管口径较大，混凝土配重管的单管重量可达20吨 以上，这对工程船的船身长度和船舷吊的吊重能力要求很高 ，而此类工程船的租赁及动 迁费用非常昂贵，因此施工成本很高，而且有时受工程船出租方的制约，会对工期造成 影响。经检索专利文献，已有数百篇浮体、浮台、浮箱、浮筒专利文件，其中有的可用于 海上管道施工。例如，“用于铺设管道的水上浮体”(200720153007. 2)、“海上多用途浮 箱”(200710060182. 1)、“一种水上管道输送用的浮箱”(02224912. 5)、“可调节水位的组合 式浮筒平台”(200520034726.3)。上述专利都不能用于海洋管道对口焊接作业。专业书刊 及科技论文资料中，也未见与本发明相关的报道。
实用新型内容本实用新型的目的就在于提供一种结构简单实用、使用维护简便、又能大幅度降 低施工成本的海洋管道漂浮对口焊接装置。上述目的是由下述技术方案实现的海洋管道漂浮对口焊接装置，整体外形为长立方体形状，由上半体1和下半体2两 大部分组成，上半体1和下半体2之间一侧用转动销15连接，另一侧用螺栓螺母16连接， 上下成为一体，且在上半体1和下半体2接触处都安装有密封垫3。其特征是上半体1由四 块长方形平钢板焊接成矩形框，其轴向长度大于径向宽度。下半体2由四块方形平钢板和 一块圆柱面钢板焊接成上矩形口、下弧底的截面成椭圆的舱体，其轴向长度大于径向宽度。 上半体1和下半体2的两端平板对接处各有两个半圆孔，上、下半圆孔合成两个端部圆孔。 上、下半圆孔内各焊接一块半圆钢管作为卡管架4。上、下卡管架4内表面各装一块半圆弧 形密封件，上、下合成圆形密封圈5。下半体2内腔中下部安装一块长方形水平钢网板6，钢 网板6下面有液面保持不变的压舱水。钢网板6下面端部有一台抽水泵12，抽水泵12的排 水管13上端从下半体2的侧面伸出。下半体2内腔两侧中部各焊接一块水平支座板10。 下半体2内腔上口处两侧各安装两根径向挡杆14。上述海洋管道漂浮对口焊接装置内，备有一或两个可移动的梯子11，梯子11的上 端有钩，可挂在上半体1两侧板的上顶边。上述海洋管道漂浮对口焊接装置内的钢网板6上面，放置一或两只废料筐17。上述海洋管道漂浮对口焊接装置的上半体1和下半体2的上顶边外侧，每侧边各焊接二只吊耳18。其中挡杆14为“T”形杆，杆根固定在下半体2内壁上，且每个水平支座板10两测各固定一根。为了增加海洋管道漂浮对口焊接装置整体的强度，卡管架4的外表面焊接多个端 部加强筋板9 ；下半体2的两侧各焊接多个外加强筋板8 ；上半体1和下半体2的内腔四角 都焊接多个内加强筋板7。按照上述技术方案制造成的海洋管道漂浮对口焊接装置，结构简单实用，制造成 本较低，使用维护简便，与普通驳船上的小型吊装设备配合，即可完成处于漂浮状态下的两 条管段的对口焊接作业。既解决了海洋管道施工一大难题，又降低了施工成本；有显著的经 济效益。
图1海洋管道漂浮对口焊接装置整体图图2海洋管道漂浮对口焊接装置应用状态示意图图3海洋管道漂浮对口焊接装置轴线剖视主视图(图4的B-B剖视图)图4海洋管道漂浮对口焊接装置径向断面左视图(图3的A-A剖视图)图5海洋管道漂浮对口焊接装置俯视图(图4的C向视图)其中1-上半体2-下半体3-密封垫4-卡管架5-密封圈6-钢网板7-内加强筋板8-外加强筋板9-端部加强筋板 10-支座板11-梯子12-抽水泵13-排水管 14-径向挡杆15-转动销 16-螺栓螺母17-废料筐 18-吊耳G-钢管
具体实施方式
实施例.本例是1016mm管道海洋漂浮对口焊接的试验装置，结构如图1、图3、图 4、图5所示。海洋管道漂浮对口焊接装置的整体外形为长方体形状，由上半体1和下半体2两 大部分组成，上半体1和下半体2之间一侧用转动销15连接，另一侧用螺栓螺母16连接， 上、下合为一体。其特征是上半体1由四块长方形平钢板组成矩形框，其轴向长度大于径向 宽度。下半体2由四块长方形平钢板和一块圆柱面钢板组成上矩形口、下弧底的截面成椭 圆的舱体，其轴向长度大于径向宽度。上半体1和下半体2的两端平板对接处各有两个半 圆孔，上、下半圆孔合成两个端部圆孔。上、下半圆孔内各焊接一块半圆钢管作为卡管架4。 上、下卡管架4内表面各装一块半圆弧形密封件，上、下合成圆形密封圈5。卡管架4的外表 面焊接16条端部加强筋板9。下半体2的两侧各焊接12条外加强筋板8。上半体1和下半体2的内腔四角都焊接6条内加强筋板7。下半体2内腔中下部安装一块长方形水平钢 网板6，钢网板6下面有水位保持不变的压舱水。钢网板6下面端部有一台抽水泵12，抽水 泵12的排水管13上端从下半体2的侧面伸出。下半体2内腔两侧中部各焊接一块水平支 座板10。下半体2内腔上口处两侧各安装两根径向挡杆14。该漂浮对口焊接装置内备有一或两个可移动的梯子11 (见图3、图4和图5)，梯子 11的上端有钩，可挂在上半体1两侧板的上顶边。该漂浮对口焊接装置内部的钢网板6上面，放置一或两只废料筐17 (见图3和图 5)。该漂浮对口焊接装置的上半体1和下半体2的上顶边，各焊接四只吊耳18(见图 3和图4)。其主要尺寸上半体1外形4000 X 2500 X 2000mm，由IOmm厚钢板焊接而成；下半 体2的上口 4000X2500mm，舱体深度为1700mm，由IOmm厚钢板焊接而成；卡管架4内径 1260mm，密封圈5厚5mm，外加强筋板8为200 X 100 X IOmm钢板；上半体1和下半体2四角 的内加强筋板7为直角三角形，两直角边长IOOmm ；外加强筋板8为200 X 100 X IOmm钢板； 钢网板6为4000X 1200mm ；支座板 10为200X100X20mm ；挡杆14为“T”形，由Φ30ι πι、长 400mm的钢管端头再焊接Φ30mm、长IOOmm的短管；抽水泵12型号为QS150-8-5. 5型。海洋管道漂浮对口焊接装置使用说明该装置放置于普通驳船上，随驳船一同出海，驳船行驶到漂浮在海上需要对口焊 接的两钢管G端头处，抛锚停船。用驳船的吊机和钢丝绳把该装置吊起，由图4、5所示，其 上、下体连接处左边的转动销15已安装好，其右边的连接螺栓螺母16尚未装上去，吊起后 该装置右侧张开口，使漂浮着的相邻两个管头从开口处进入该装置。此时密封垫3和密封 圈5都已装好，并在密封圈5的表面涂抹上润滑脂。将上半体1放下与下半体2接合，然后 装上右侧的连接螺栓螺母16。此时该装置两侧及两端形成密封状态，启动抽水泵12向外排 放装置内的海水，使水位到达钢网板6以下设定的深度。由图2所示，此时需要对口焊接的 两根钢管G端部，已分别被两端的卡管架4夹持住。图5中的四根径向挡杆14前端已靠到 管端头上，可防止管端头左右摆动。此时用导链可拉动漂浮状态的管子G轴向移动，完成对 口焊接作业。将梯子11搭在支座板10上，能对管口上顶部施焊。站在钢网板6上能对管口 两侧和底部施焊。水泵12根据该装置内水位高低能自动启停，使水位保持在设定的深度不 变。该装置内的海水相当于浮动平台内的压舱水，有配重作用，能使该装置保持合理的吃水 量，有利于抗风浪，减轻摆动。由图1、2、4所示，下半体2的外形类似于船体，上宽下窄，底 部为圆柱面，也有利于抗风浪，减轻摆动，使该装置保持平衡稳定，有利于对口和焊接作业， 这是其结构设计的创新之处。该装置内四根径向挡杆14的作用，是防止管端左、右摆动，有 利于对口作业和人身安全，这是技术创新和以人为本理念的体现。该装置内的废料筐17，用 来存放焊条头及其它废弃杂物，无论在内海或公海施工，都有利于保护海洋环境不受污染， 这是环保意识的体现。
权利要求一种海洋管道漂浮对口焊接装置，其整体外形为长立方体形状，由上半体(1)和下半体(2)两大部分组成，上半体(1)和下半体(2)之间一侧用转动销(15)连接，另一侧用螺栓螺母(16)连接，上、下成为一体，且在上半体(1)和下半体(2)接触处都安装有密封垫(3)；其特征是上半体(1)由四块长方形平钢板焊接成矩形框，下半体(2)由四块长方形平钢板和一块圆柱面钢板焊接成上矩形口、下弧底的截面成椭圆的舱体；上半体(1)和下半体(2)的两端平板对接处各有两个半圆孔，上、下半圆孔合成两个端部圆孔；上、下半圆孔内各焊接一块钢质半圆管形卡管架(4)，上、下卡管架(4)内表面各装一块半圆弧形密封件，上、下合成圆形密封圈(5)；下半体(2)的内腔中下部安装一块长方形水平钢网板(6)，钢网板(6)下面端部有一台抽水泵(12)，抽水泵(12)的排水管(13)上端从下半体(2)的侧面伸出，下半体(2)内腔两侧中部各焊接一块水平支座板(10)，下半体(2)内腔上口处两侧各安装两根径向挡杆(14)。
2.根据权利要求1所述的海洋管道漂浮对口焊接装置，其特征是上半体(1)和下半体 (2)的轴向长度大于径向宽度。
3.根据权利要求1所述的海洋管道漂浮对口焊接装置，其特征是卡管架(4)的外表面 焊接多个端部加强筋板(9)；下半体(2)的两侧各焊接多个外加强筋板(8)；上半体(1)和 下半体⑵的内腔四角都焊接多个内加强筋板(7)。
4.根据权利要求1所述的海洋管道漂浮对口焊接装置，其特征是装置内备有一或两个 可移动的梯子(11)，梯子(11)的上端有钩。
5.根据权利要求1所述的海洋管道漂浮对口焊接装置，其特征是上半体(1)和下半体 (2)的上顶边外侧，每侧边各焊接二只吊耳(18)。
6.根据权利要求1所述的海洋管道漂浮对口焊接装置，其特征是所述径向挡杆(14)为 “T”形，杆根固定在下半体2内壁上，且每个水平支座板10两测各固定一根。
专利摘要本实用新型是一种在水上铺设、连接管道用的海洋管道漂浮对口焊接装置。其上半体(1)由四块长方形平钢板焊接成矩形框，下半体(2)由四块长方形平钢板和一块圆柱面钢板焊接成上矩形口、下弧底的截面成椭圆的舱体；上半体(1)和下半体(2)的两端平板对接处各有两个半圆孔，两半圆孔内各焊接卡管架(4)，上、下卡管架(4)内表面各装一块半圆弧形密封件；下半体(2)内腔中下部有水平钢网板(6)，钢网板(6)下面端部有一台抽水泵(12)，抽水泵(12)的排水管(13)上端从下半体(2)的侧面伸出，下半体(2)内腔两侧各焊接一块水平支座板(10)，下半体(2)内腔上口处两侧各安装两根径向挡杆(14)。
文档编号F16L1/12GK201596867SQ20102000392
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者任亮, 叶明 , 张克, 杨涛, 杨英杰, 程景彬, 荣世伦, 马敬杰 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油天然气管道局