[发明专利]用于插销式升降平台桩腿制作的焊接变形控制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压插销式升降平台，尤其涉及一种用于插销式升降平台桩腿制作的焊接变形控制工艺，具体适用于控制焊接不变形，确保整体尺寸高精度。

背景技术

液压插销式升降平台是自升式海洋平台的一种，其主要用于近海区域，适用的主要船型有风电安装船、近海钻井船及升降驳船等船型。液压插销式升降平台的主要结构分为固桩架、桩腿、桩靴、平台等部分，其中桩腿是该平台的重要的承力及传力构件，单根桩腿最大承力为450吨。桩腿的外筒体从固桩架、平台中的孔穿过，通过插销与桩腿上的插销孔接触将整个设备的承受重量传到桩腿上，如图1所示，桩腿的现有制作存在以下问题：

桩腿的整体尺寸精度要求较高：桩腿构件的椭圆度、直线度及插销孔的尺寸精度直接影响整个海洋平台升降过程中顺畅、平稳性，所以，其直线度要求高于1/2000、椭圆度小于5mm、插销孔位置偏差2mm；

桩腿易焊接变形：桩腿单节长度约17m，直径1.5m，直径与长度比小于1/10，属于细长杆结构，其在焊接过程中易产生弯曲变形；同时，由于桩腿是重要的受力构件，为保证其强度，桩腿的外筒体内部有较多的环筋、纵筋，且有四条沿长度方向的长纵筋为熔透性缝，其焊接量较大，进一步增加了控制焊接变形的难度。

上述问题增加了桩腿的制作难度，沿用常规的焊接顺序很难保证桩腿的直线度及椭圆度，桩腿焊接变形一旦形成，构件很难校正，甚至会导致构件的报废，增加产品的风险，影响产品的制造周期。

中国，申请公布号为CN103722295A，申请公布日为2014年4月16日的发明专利申请公开了一种用于钻井平台桩腿的防变形焊接方法，包括：第一先将水平外管、水平内管定位完毕，然后，同时焊接奇数层的水平外管再同时焊接偶数层的水平外管，将所有水平外管焊接完后再同时焊接奇数层的水平内管，之后同时焊接偶数层的水平内管；第二先将每桩腿三面的第一斜支撑定位完毕，然后同时焊接所有第一斜支撑的下端焊缝，再将所有第一斜支撑的上端定位焊缝刨掉或打磨掉进行应力释放，然后重新定位后将所有第一斜支撑的上端焊缝同时焊接完毕；第三先将每桩腿三面的第二斜支撑定位完毕，然后同时焊接所有第二斜支撑的下端焊缝，再将所有第二斜支撑的上端定位焊缝刨掉或打磨掉进行应力释放，然后重新定位后，将所有第二斜支撑的上端焊缝同时焊接完毕。虽然该发明通过设计焊接顺序、解除定位焊释放应力等方式减小了桩腿总组时的变形程度，但其所针对的是椼架结构的桩腿，而非本发明所针对的筒型插销式桩腿，因而其对于现有技术中存在的难以确保整体尺寸高精度、焊接易变形的缺陷，仍旧不能克服，不能满足焊接时控制变形的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的焊接易变形、难以确保整体尺寸高精度的缺陷与问题，提供一种焊接不易变形、能确保整体尺寸高精度的用于插销式升降平台桩腿制作的焊接变形控制工艺。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：用于插销式升降平台桩腿制作的焊接变形控制工艺，所述桩腿包括外筒体、贴板、环筋、长纵筋与插销孔；所述外筒体的内部设置有长纵筋、环筋、插销盒，所述长纵筋的数量为四根，长纵筋相互间以外筒体的中心轴为对称轴对称设置，每两根长纵筋为一组，每组内的两个长纵筋的内壁之间卡接有多个插销盒，每组内的两个长纵筋的外壁上分别连接有上环筋、下环筋以构成一个整的环筋，所述环筋沿插销盒的分布顺序间隔设置，插销盒包括两个隔板与一个底板，插销盒与外筒体的侧壁上贯通开设的插销孔一一对应，外筒体的外壁上连接有贴板，贴板上开设有与插销孔一一对应的外插口；所述焊接变形控制工艺包括以下步骤：

第一步：零部件的装配：先下料并用滚床滚圆以制作外筒体，再在外筒体的内壁上划出长纵筋、环筋、插销盒的装配位置线，然后按照装配位置线依次装配长纵筋、插销盒里的隔板、环筋，再在相邻环筋之间的插销盒的装配位置线处加装环形支撑，环形支撑的结构、装配要求与环筋一致；装配后，长纵筋、环筋、隔板、环形支撑都采用定位焊进行固定；

第二步：长纵筋、环筋、隔板的焊接：先确定上述装配是否完成，确定无误后，再焊接环筋与外筒体之间的角焊缝，焊接顺序为由中间向两端进行对称焊接，然后焊接长纵筋与外筒体之间的内焊缝，内焊缝焊接完成后进行反面清根，随后焊接长纵筋与外筒体之间的外焊缝，最后焊接隔板与外筒体、长纵筋之间的焊缝，焊接顺序为由中间向两端进行对称焊接；

第三步：插销孔的开设：先在外筒体的外壁上确定每个插销孔的十字中心，再按确定的十字中心进行切割以开设插销孔；