Способ подготовки под сварку патрубков с забойной трубой Советский патент 1981 года по МПК B23K33/00 

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ.ПОД СВАРКУ ПАТРУБКОВ

1

Изобретение относится к способу подготовки под сварку патрубков с забойной трубой и может быть с наибольшим эффектом использовано при строительстве плавучих буровых установок, а именно для пространственной сборки и сварки опорных раскосных связей верхнего и нижних корпусов полупогружной буровой платформы.

Современное судостроение все более и более сталкивается с проблемой крупноблочного строительства,при котором растут габариты сооружений и, естественно, их вес. Особую сложность представляют операции сборки и сварки пространственных конструкций таких, как полупогружные плавучие буровые платформы 1.

Эти платформы имеют верхний корпус водоизмещением более20 тыс.т. и нижние подводные корпуса плавучес.ти. Между верхним и нижним корпусами имеются опорные стабилизирующие колонны, также водоизмещающие, и между ними раскосные связи для придания достаточной жесткости опорному контуру. Раскосные связи представляют из себя трубы диаметром более 1 м с толщиной стенки около 20 мм. С ЗАБОЙНОЙ ТРУБОЙ

Известны приемы разметки труб, употребляемых для сборки из них конструкций. При этом перед разметкой проверяют размеры труб. На трубе отмечают рисками обрезы верхней и нижней кромок с помощью шаблонов. Если плоскость реза перпендикулярна образующей трубы, то делают развертку точно по на ружному диа.метру

10 труеы. Кромку обреза на развертку в этом случае получают с помощью построения, развертки усеченного цилиндра. Установив шаблон в точке наибольшей длины и обогнув им трубу,

15 прочерчивают лекальную линию обреза кромки. Все положения кромок труб (особенно патрубка) размечают путем построения развертки цилиндра с различньвл положением его сечения

Однако данный способ разметки патрубков для раскосов плавучей буровой установки неприемлем по причине большой трудоемкости, которая зависит от того, что разметку, подгонку

25 и обрезку необходимо производить на большой высоте, имея в руках при. этом достаточно тяжелые шаблоны (так как размеченные патрубки имеют диаметр более 1 м). Вместе с тем

30 эту операцию еще более трудно выполнить для патрубков, которые теоретически должны быть соосны, но практически после сборки и приварки могут иметь хотя бы и незначительную несоосность. В этом случае не только нужно создать нужный профиль торцу патрубка, но, самое главное, торцы встречно направленных патрубков должны быть параллельны. Учитывая же большие расстояние между патрубками, (до 10м), очень трудно на большой высоте удержать какой-либо, инструмент с такими размерами с тем, чтобы проверить параллельность торцов патрубков. Известен способ строительства надводного сооружения, предусматривающий раздельное строительство верх ней части сооружения и подводного корпуса. Подводный корпус имеет стой ки, направленные вверх и представляющие две входящие одна в другую трубы. На конце внутренней трубы установлен соединительный раструб, в который входит нижний конец стоек, установленных на верхней ч.асти соору жения. Стойки подводного корпуса име ют регулирующий механизм для измерения высоты корпусного раструба пер мещением внутренней трубы с помощью упругого звена, расположенного внутри стойки. С помощью указанных растр бов и механизмом регулировки высоты устанавливают верхнюю часть сооружения над нижнтл корпусом и затем стой ки сваривают р1. Однако сложность конструкции и наличие дополнительного оборудования снижает экономическую эффективность известного способа Наиболее близким к предлагаемому является способ подготовки под сварку патрубков с забойной трубой,при котором на патрубках выполняют разметку технологических припусков посредством чертилки с динамометром, закрепленной на гибкой связи, и обрезку этих, припусков. Монтс1Ж забойно трубы с диагональными соединительными патрубками после предварительной сборки на берегу производят с помощь двух кранов i Поднимают , перево дят ее в район монтажа и навешивают над концами (патрубками), ранее установленными на пла:тформе. На высоте с помощью многократной подгонки, причерчивания и автогенной подрезки существляют сборку трубы и ее привар ку с основной платформой 4Т. Однако все это время труба массой ДО 300 т висит на стропах кранов, ЧТО представляет определенную опасность для окружающих, так какможет Произойти обрыв тросов, ухудшение погоды. Из-за которой труба будет раскачиваться и может произойти раз рушение ранее установленных конструк 1Ий. Цель изобретения - снижение трудоемкости сборки путем исключения.подгоночных работ на забойной трубе. Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки под сварку патрубков с- забойной трубой, при котором на патрубках выполняют разметку технологических припусков посредством чертилки с динамометром, закрепленной на гибкой связи, и обрезку этих припусков, при разметке конец Гибкой закрепляют на оси одного из патрубков, а вторым концом чертилкой описывают круг на поверхности второго патрубка,затем помещают конец гибкой связи на оси второго патрубка и описывают чертилкой круг на первом патрубке, от Полученных линий на. каждом патрубке отмеряют технологические припуски, причем длину гибкой связи определяют из соотношения h Ч + S2. COS et где h - длина гибкой связи,см; 5. - длина забойной трубы, см; технологические припуски, см; угол отклонения гибкой связи от оси патрубка. На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - узел J на фиг.1; на фйг.З вид А на фиг.2. . Между Опорнь 1и колоннами 1 и 2 плавучей буровой установки 3 устанавливают раскосную связь, состоящую из первого 4 и второго 5 патрубков, между которыми монтируют забойную трубу 6. Патрубки выполняют с техническими припусками Sl( и S . В торцах патрубков нормально к внутренней поверхности устанавливают заглушки, например, в виде крестовин 7 и 8, центры которых точно совпадают с геометрическими осями патрубков. В центре заглушек предусмотрена возможность закрепления гибкой связи 9, на концекоторой имеется чертилка 10 и динамометр 11. В зоне технологических припусков наносят следы линий 12 и 13 оснований конусов, а также линии 14 и 15 кон.туровки. Буквами обозначены угол cf, отклонения гибкой связи от оси патрубка; длина С забойной трубы; длина h гибкой связи.. Пример. На плавучей буровой платформе 3 монтируют колонны 1 и 2, на. которые выставляют и приваривают патрубки 4 и 5. Встречно направленные патрубки вйставля1от с тщательной проверкой их Относительного расположения. При этом отклонения от их проектного положения и от правильно геометрической формы может быть не более 5 мм. Патрубки 4 и 5 имеют технологиче кие припуски 5 и S2, достаточные для того, чтобы найти и сформировать на них следы торцов забойной трубы 6. Саму трубу б изготавливают в цехе в чистый размер Е для тог чтобы не производить на весу с ней никаких операций за исключением приварки к торцам патрубков. При эт предварительно необходимо обработать каждый торец патрубков 4 и 5 так, чтобы они совпали по форме с торцами трубы и при этом был бы выдержан допустимый зазор под сварку Операция обработки торца патрубк заключается в следующем. Изготавливают заглушки 7 и 8 по внутреннему диаметру патрубков 4 и 5. Заглушка при этом может быть выполнена в вид крестовины, с которой легче манипулировать при ее установке внутрь па рубка 4. На крестовине 7 в центре, совпадающем с геометрической осью патрубка,закрепляют конец гибкой связи 9, например рулетку.Ко второму концу рулетки, отпущенной по раз меру, определенному из формулы h g- 1 - , прикрепляют чертилку 10 и динамометр 11. Это связано с тем, что длина забойной трубы составляет более б м и лента рулетки провисает. Поэтому с помощью динамометра 11 ленту натягивают -и отмечают величину нагрузки, при которой лента рулетки оказывается без провисания. Практически эта нагрузка составляет 10 кг. Сохраняя натяжение по динамо метру в пределах 10 кг чертилкой 10, касаясь поверхности патрубка 5 описывают круг, след 12 которого фиксируется острым концом чертилки на указанной поверхности патруб 5. Таким образом в пространстве описывают прямую конуса с вершиной в центре торца патрубка и основанием на поверхности патрубка 5. Затем .крестовину 8 (аналогичную крестовине 7) устанавливают в торце патрубка 5. В центре ее закрепляют .упомянутую выше гибкую связь 9 в виде рулбтки с чертилкой 10 и динамометром 11 и повторяют описанную выше операцию построения пространственного прямого конуса поворотом чертилки 10 вокруг патрубка 4 с фиксацией на нем следа 13 основания конуса. Теперь, если мысленно соединить центры контуров описанных линиями 12 и 13 прямой линией, то окажется, что плоскости,проходящие через эти линии, лежат на прямой перпендикулярной им, т.е. плоскости, проходящие через зафиксированные на патрубках 5 и 4 линии 12 и 13, параллельны. Далее, используя следы 12 и 13 как базу отсчета, отмеряют технологические припуски 5 на патрубке 4 и Sj на патрубке 5. Полученные новые линии 14 и 15 являются линиями контуровкн,по которым производят обрезку припуска. Причем расстояние между линиями 14 и 15 контуровки, измеренное по линии, соединяющей вершины конусов, составляет длину забойной трубы, а плоскости торцов патрубков 4 и 5 после обрезки по линиям 14 и 15 контуровки оказываются параллельными плоскостям соответствующих торцев забойной трубы 6. Внедрение предлагаемого способа позволяет сократить трудоемкость сборки раскосых связей. Так, при работе плавкранов при монтаже по известному способу затрачивается на одну раскосную связь около 16 ч, по предлагаемому - О,5-1,0ч. Формула изобретения Способ подготовки под сварку патубков с забойной трубой, при котоом на патрубках выполняют разметку ехнологических припусков посредстом чертилки с динамометром, закрепенной на гибкой связи, и обрезку тих припусков, отличающийя тем, что, с целью снижения рудоемкости сборки путем исключеия подгоночных работ на забойной рубе, при разметке конец гибкой вязи закрепляют на оси одного из с1гуубкив, а вторым концом чертилкой писывают круг на .поверхности второо патрубка, затем помещают конец ибкой связи на оси второго патруба и описывают чертилкой круг на пером патрубке, от полученных линий а каждом патрубке отмеряют техноогические припуски, причем длину ибкой связи определяют из соотношеияh COSotде h - длина гибкой связи, см; В - длина забойной трубы,см; S.Sij. - технологические припуски,см; ei - угол отклонения гибкой связи от оси патрубка.