[实用新型]自升式钻井平台中用于升降装置的焊接结构箱体

说明书

技术领域

本发明涉及一种箱体结构，更具体地说，涉及一种专用于支撑升降装置的箱体。

背景技术

自升式钻井平台主要用于近海石油/天然气资源的勘探、开采，其设计服役海域为世界范围内122米水深以内的各种海域环境条件。其中，升降装置是实现平台升降和保持升降状态的设备，其升降能力：590吨/小齿轮@26小时，最大压载保持能力：968吨/小齿轮。在升降装置中，升降装置箱体具有支撑结构，起支撑作用，整个平台的载荷均作用在箱体结构上。无论是在静载或动载条件下，箱体结构均受到较大载荷的作用。问题在于，调制钢材料刚性大，裂纹问题突出；而且制造结构精度要求高，对焊接变形的控制十分关键。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种利用专门设计的焊接工艺焊接而成的自升式钻井平台中升降装置的专用箱体，该箱体具有结构强度可靠性高，焊接变形量小、焊接残余应力小的特点；在满足相关船级社的要求的前提下。保证了自升式钻井平台升降装置的安全性。

为了解决上述问题，本发明提供一种在自升式钻井平台中主要用于升降装置支撑和设置的箱体结构，其结构如图1所示，包括面板5、背板1。上述面板5、背板1以及二者之间的横向隔板6和纵向隔板8焊接为一体，同时焊接于底板4上；封板2焊接于底板4上并设置于面板5、背板1的两侧，同样采用焊接结构固定；在封板2和面板5之间的交界处焊接有翼板7，在翼板7与封板2之间焊接有加强板3。

通过上述技术方案，本实用新型的箱体利用专用的焊接工艺焊接而成，该箱体具有结构强度可靠性高，焊接变形量小、焊接残余应力小的特点；在满足相关船级社的要求的前提下。保证了自升式钻井平台升降装置的安全性。

附图说明

图1是本发明自升式钻井平台中升降装置用箱体的立体示意图；

图2是图1所示升降装置箱体中焊缝的焊接顺序示意图；

图3是箱体中与底板之间焊接的俯视结构示意图。

具体实施方式

钻井平台用于近海石油/天然气资源的勘探，平台的升降和位置保持依靠升降装置实现；本发明升降装置箱体，主要用于升降装置的支撑和设置。其结构如图1所示，包括面板5、背板1。上述面板5、背板1以及二者之间的横向隔板6和纵向隔板8焊接为一体，同时焊接于底板4上；封板2焊接于底板4上并设置于面板5、背板1的两侧，同样采用焊接结构固定；在封板2和面板5之间的交界处焊接有翼板7，在翼板7与封板2之间焊接有加强板3。

针对图1所示的箱体，需要设计一套专用的焊接工艺方法。在焊接之前，对箱体板材要求钢板屈服强度达460兆帕，钢板最大厚度76毫米。焊接过程中，采用CO2气体保护电弧焊，焊接前预热110℃，层间温度110-230℃。

详细焊接工艺通常包括如下步骤：

(1)将面板5、背板1以及面板5、背板1之间的横向隔板6和纵向隔板8焊接为一体；

(2)将上步中焊接成的整体焊接到底板4上；

(3)将两侧封板2焊接到底板4上；

(4)将加强板3从上到下依次焊接于两侧封板2上；

(5)将翼板7焊接于两侧封板2，并焊接翼板7与底板4、加强板3之间的焊缝；    

(6)焊接背板1与封板2之间的连接焊缝。

在上述第二步骤中，焊接顺序为：首先，焊接横向隔板6与底板4之间的连接处；其次，焊接纵向隔板8与底板4之间的连接处；再次，焊接面板5与底板4之间的连接处；最后，焊接背板1与底板4之间的连接处。

在上述自升式钻井平台中升降装置箱体的焊接工艺方法中，由于升降装置箱体沿中线对称，因此其中的对称焊缝选用对称同时施工的方法。在焊接过程中，焊接材料采用AWS A5.29 E81T1-K2型焊丝。并且，焊接过程采用双数施工人员，分散分段施工的焊接施工顺序；在焊接后，采用振动时效技术消除焊接残余应力。

通过上述焊接工艺，可以提高焊接的施工效率，减少焊接热输入，焊前预热110℃，层间温度110-230℃，由于预热和层间温度的控制，降低了接头的冷却速度，从而解决焊接裂纹问题。同时，对于近100条的密集焊缝，刚性大的特点，采用双数施工人员，对称施工、分散分段施工为原则的焊接施工顺序，并采用振动时效技术消除焊接残余应力。因此，有效解决焊接裂纹、焊接接头力学性能要求、以及焊接变形控制的问题。依据本发明制定焊接工艺，工艺试验满足相关船级社的要求。

结合图2和图3所示说明本实用新型箱体的优选焊接工艺。首先将隔板6、8以及面板5、背板1焊接为一体，具体焊接方式可以采用双数施工人员，分散分段施工的方法。此后，如图：