專(zhuān)利名稱(chēng)：海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到海底管道鋪設(shè)施工，是在船體舷邊上焊接管子專(zhuān)用的裝置。具體而言是一種海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚。
背景技術(shù)：
我國(guó)灘淺海領(lǐng)域石油開(kāi)發(fā)方興未艾，勝利油田近二十年來(lái)已形成獨(dú)有的灘淺海底管道施工優(yōu)勢(shì)，已將數(shù)千公里長(zhǎng)的石油管道成功鋪設(shè)在我國(guó)2-20米灘淺海底下。其中，水深10-20米以上的海區(qū)，就在鋪管船上把單根鋼管一邊焊接一邊鋪放在海床面上；水深不足10米的海區(qū)，因不夠鋪管船的吃水深度，就先在海邊將單根鋼管焊接預(yù)制成800-1000米長(zhǎng)的若干管段，再用拖輪、浮箱等將這些管段漂送到位落于海床上。已在海床就位的管段無(wú)法在海底進(jìn)行對(duì)口焊接，需要用船、浮吊或其它有舷邊的設(shè)備，將海底管段相鄰兩端頭提出水面，在舷邊的簡(jiǎn)易操作臺(tái)上進(jìn)行對(duì)口、焊接、探傷、防腐等作業(yè)。在管道施工中，此類(lèi)“死口焊接”作業(yè)難度及要求都高于“活口焊接”。所述簡(jiǎn)易操作臺(tái)的主要缺點(diǎn)，一是露天無(wú)任何遮掩，由于海上氣候條件差，尤其是風(fēng)速、溫度、濕度多變，而露天操作臺(tái)達(dá)不到管道安裝及焊接工藝要求的工況條件。二是操作臺(tái)上的管端固定夾具采用螺栓連接結(jié)構(gòu)，與操作臺(tái)的主體支架裝、拆一次需要4個(gè)小時(shí)，輔助時(shí)間太長(zhǎng)，不但工效低，工程進(jìn)度慢，而且施工成本高 (租用海工設(shè)備8小時(shí)40多萬(wàn)元，輔助時(shí)間浪費(fèi)20多萬(wàn)元)。三是操作臺(tái)全部重量由作業(yè)架承擔(dān)，穩(wěn)定性較差。四是操作臺(tái)底板整體鋪裝很不方便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。五是安全性較差，作業(yè)人員或設(shè)備工具容易墜落海中。原有簡(jiǎn)易操作臺(tái)的諸多缺點(diǎn)及不足之處，嚴(yán)重制約了海底管道施工技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)檢索專(zhuān)利文獻(xiàn)，已有幾篇弱相關(guān)對(duì)比文件，其中的“海洋管道漂浮對(duì)口焊接裝置”(201020003922. 5)，用于管道漂浮狀態(tài)對(duì)口焊接，主要是活口焊接。其技術(shù)特征與本實(shí)用新型不同。
發(fā)明內(nèi)容鑒于已有技術(shù)存在上述缺點(diǎn)和不足之處，本實(shí)用新型目的是自主創(chuàng)新研制、提供一種海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚。使管道對(duì)口、焊接、探傷、防腐等作業(yè)達(dá)到工藝要求的工況條件，確保施工質(zhì)量，提高工作效率，降低施工成本，消除安全隱患。全面提升我國(guó)海底管道施工技術(shù)水平。上述目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，包括棚體、支架、地板和夾具四部分。其特征是，棚體為立方體形狀，由棚骨架、棚布和轉(zhuǎn)軸組成，構(gòu)成一個(gè)密閉的作業(yè)房間。支架為“L”形，由水平支架和垂直支架組成。地板為正方形或長(zhǎng)方形，由多塊長(zhǎng)條板和合頁(yè)組成。夾具為兩個(gè)，圓環(huán)形狀，由上卡環(huán)、下卡環(huán)、鉸軸、墊塊和卡頭總成組成。棚體上頂后部的轉(zhuǎn)軸用磁鐵固定搭掛在船體舷邊甲板的邊緣上。棚布與棚骨架采用軟粘接方式連接。兩側(cè)面棚布的中部各有一個(gè)與管道直徑相配的圓孔。棚體內(nèi)靠近舷邊掛一個(gè)梯子，梯子上方有個(gè)進(jìn)出口，進(jìn)出口旁邊有個(gè)觀察窗。棚體上頂面安裝一臺(tái)排氣扇。棚體內(nèi)設(shè)置照明燈、電暖器、溫度計(jì)和濕度計(jì)。夾具安裝在內(nèi)外垂直支架上成為一體。用夾具夾緊管子端部，地板鋪在水平支架上。地板四周與底面棚布也采用軟粘接方式連接。地板和水平支架構(gòu)成一個(gè)棚內(nèi)作業(yè)平臺(tái)。 支架、夾具和管子端部被罩在作業(yè)棚內(nèi)。上述作業(yè)棚的棚骨架由底骨架、豎骨架、橫骨架、頂骨架、斜骨架和可拆骨架組成。 可拆骨架有兩橫和兩豎共四根。除了可拆骨架外，其它骨架之間都是固定連接?？刹鸸羌芏瞬颗c其它骨架之間用螺栓連接。上述作業(yè)棚內(nèi)的支架由內(nèi)外兩根水平支架和內(nèi)外四根垂直支架組成。垂直支架的下端焊接在水平支架的右端部。上述作業(yè)棚內(nèi)夾具的夾頭總成由下鉤、上鉤、手柄、固定塊、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和固定銷(xiāo)組成。 下鉤焊接在下卡環(huán)內(nèi)端部。上鉤和手柄為一體，手柄用轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在內(nèi)側(cè)的垂直支架上。固定塊焊接在上卡環(huán)內(nèi)端部，固定塊上有個(gè)固定銷(xiāo)插孔，此孔與手柄上的固定銷(xiāo)插孔位置對(duì)應(yīng)。上述作業(yè)棚內(nèi)的上卡環(huán)和下卡環(huán)的外端部用鉸軸固定在外側(cè)的垂直支架上。上卡環(huán)和下卡環(huán)的內(nèi)側(cè)各安裝幾個(gè)橡膠墊塊。上述作業(yè)棚的棚布軟粘接連接方式，采用子母扣粘接帶或拉鏈連接均可。按照上述技術(shù)方案制造組裝成的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，為海上管道焊接等作業(yè)提供了符合要求的工況條件。棚內(nèi)作業(yè)不受風(fēng)吹、日曬、雨淋，溫度、濕度穩(wěn)定可調(diào)， 施工質(zhì)量更有保證；管端夾具可快速啟閉，輔助操作時(shí)間由四個(gè)小時(shí)縮短為十幾分鐘，大大提高工效和降低施工成本；棚體重量由船甲板承擔(dān)，穩(wěn)定性好；地板可快速鋪裝，省時(shí)省力；消除了安全隱患，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。為海底管道施工提供了前所未有的專(zhuān)用裝置，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、創(chuàng)新的技術(shù)價(jià)值和預(yù)期較好的推廣應(yīng)用前景。
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)組成的立體示意圖(去掉棚布)。圖2是其支架結(jié)構(gòu)組成及管端夾具的安裝示意圖。圖3是其管端夾具10的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖說(shuō)明一個(gè)實(shí)施例附圖中，1是底骨架，2是豎骨架，3是橫骨架，4是頂骨架，5是斜骨架，6是可拆骨架、7是骨架連接螺栓，8.工是垂直支架，8.2是水平支架，9是地板，10是夾具，11是排風(fēng)扇， 12是梯子，13是進(jìn)出口，14是觀察窗，15是棚體轉(zhuǎn)軸，16是磁鐵，17是上卡環(huán)，18是下卡環(huán)， 19是鉸軸，20是墊塊，21是固定塊，22是下鉤，23是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，M是手柄，25是上鉤，沈是固定銷(xiāo)。G1是右管子，G2是左管子，X是舷邊，J是甲板。由圖1所示，海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，包括棚體、支架8. p8.2、地板9和夾具10四部分。其特征是，棚體為立方體形狀，由棚骨架、棚布和棚體轉(zhuǎn)軸15組成，構(gòu)成一個(gè)密閉的作業(yè)房間。支架為“L”形狀，由水平支架8. 2和垂直支架8.工組成。地板9為正方形或長(zhǎng)方形，由多塊長(zhǎng)條板和合頁(yè)組成。夾具10為兩個(gè)，圓環(huán)形狀，由上卡環(huán)17、下卡環(huán)18、 鉸軸19、墊塊20和卡頭總成組成。棚體上頂后部的轉(zhuǎn)軸15用磁鐵16固定搭掛在船體舷邊甲板J的邊緣上。棚布與棚骨架采用軟粘接方式連接。兩側(cè)面棚布的中部各有一個(gè)與管道直徑相配的圓孔。棚體內(nèi)靠近舷邊X掛一個(gè)梯子12，梯子12的上方有個(gè)進(jìn)出口 13，進(jìn)出口13旁邊有個(gè)觀察窗14。棚體上頂面安裝一臺(tái)排氣扇11。棚體內(nèi)設(shè)置照明燈、電暖器、溫度計(jì)和濕度計(jì)。夾具10安裝在內(nèi)外垂直支架8.工上成為一體。用具10夾緊管子G1端部。地板9鋪在水平支架8.2上。地板9四周與底面棚布也采用軟粘連接方式連接。地板9和水平支架8.2構(gòu)成一個(gè)棚內(nèi)作業(yè)平臺(tái)。支架8. 2、夾具10和管子G1A2的端部被罩在作業(yè)棚內(nèi)。 由圖1所示，作業(yè)棚的棚骨架由底骨架1、豎骨架2、橫骨架3、頂骨架4、斜骨架5 和可拆骨架6組成?？刹鸸羌?有兩橫和兩豎共四根。除了可拆骨架6以外，其它骨架之間都是固定連接。可拆骨架6端部與其它骨架用螺栓7連接。 由圖2所示，作業(yè)棚內(nèi)的支架由內(nèi)外兩根水平支架8.2和內(nèi)外四根垂直支架8.工組成。垂直支架8.工的下端焊接在水平支架8.2的右端部。由圖3所示，作業(yè)棚內(nèi)夾具10的夾頭總成由下鉤22、上鉤25、手柄24、固定塊21、 轉(zhuǎn)動(dòng)軸23和固定銷(xiāo)沈組成。下鉤22焊接在下卡環(huán)1 8內(nèi)端部，上鉤25和手柄M為一體， 手柄M用轉(zhuǎn)動(dòng)軸23固定在內(nèi)側(cè)的垂直支架8.工上。固定塊21焊接在上卡環(huán)17內(nèi)端部， 固定塊21上有個(gè)固定銷(xiāo)插孔，此孔與手柄M上的固定銷(xiāo)插孔位置對(duì)應(yīng)。由圖3所示，作業(yè)棚內(nèi)的上卡環(huán)17和下卡環(huán)18的外端部用鉸軸19固定在外側(cè)的垂直支架8.工上。上卡環(huán)17和下卡環(huán)18的內(nèi)側(cè)各安裝幾個(gè)橡膠墊塊20。由圖1所示，作業(yè)棚的棚布軟粘接連接方式，采用子母扣粘接帶或拉鏈均可。該作業(yè)棚的使用說(shuō)明將該作業(yè)棚搭掛在出海作業(yè)船體舷邊的甲板J上，到達(dá)作業(yè)點(diǎn)時(shí)，將棚體向上翻轉(zhuǎn)起來(lái)。第一步，先將相鄰兩管段&和(；2的兩端頭從海床上吊出海水面，并靠近舷邊X。第二步，從甲板J上取下已安裝成一體的支架和夾具10，并將夾具10緊卡在管段G1的端部 (只需幾分鐘時(shí)間)，管段&進(jìn)量靠近管段G1的端口。第三步，將地板9鋪在水平支架8.2 上。第四步，將翻起的棚體再放下來(lái)，再將四根可拆骨架6與其它骨架用螺栓7連接，然后將底面的棚布與地板9四周軟連接，棚體就構(gòu)成如圖1所示的密閉作業(yè)房間。此時(shí)兩管段 G1和( 的端口、夾具10、支架8.工和8.2都罩在作業(yè)棚內(nèi)。地板9既當(dāng)作棚底，又當(dāng)作作業(yè)平臺(tái)?？梢来芜M(jìn)行對(duì)口、焊接、探傷、焊口防腐等有關(guān)作業(yè)。作業(yè)過(guò)程中，可隨時(shí)調(diào)控棚內(nèi)溫度、濕度等。梯子12和進(jìn)出口 13用于作業(yè)人員進(jìn)出作業(yè)棚。觀察窗14用于觀察棚內(nèi)情況。 排氣扇11用于排放棚內(nèi)焊接產(chǎn)生的煙霧。電暖器用于升溫或取暖。照明燈用于棚內(nèi)照明， 因棚內(nèi)較暗，白天也需要照明。每道焊口作業(yè)完畢，并檢驗(yàn)合格后，就要轉(zhuǎn)移到下一道焊口去作業(yè)。有兩種退場(chǎng)方式其一是，先將兩側(cè)和底面棚布的軟連接處拆開(kāi)，再卸下四根可拆骨架6的連接螺栓7，再將棚體向上翻起，再將地板9和夾具10卸下，最后將焊接成一體的管段G1和(；2吊放回海床上。其二是，先將兩側(cè)和底面棚布的軟連接處拆開(kāi)，再卸下左右兩根可拆骨架6的連接螺栓 7，再將地板9和夾具10卸下，最后將焊接成一體的管段G1和(；2吊放回海床上。夾具10從管子G1上卸下，有三種方式其一是，只打開(kāi)上卡環(huán)17，只需要拔出固定銷(xiāo)26，反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)上卡環(huán)17即可。其二是，只打開(kāi)下卡環(huán)18，只需要向左壓動(dòng)手柄M，上鉤 25就會(huì)脫離開(kāi)下鉤22，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)下卡環(huán)18即可。其三是，上卡環(huán)17和下卡環(huán)18都打開(kāi)時(shí)，既拔下固定銷(xiāo)26，又壓動(dòng)手柄M，再扳動(dòng)上卡環(huán)17和下卡環(huán)18即可。用夾具10去夾緊管子G1時(shí)，操作順序相反。由此可見(jiàn)，操作非常簡(jiǎn)便，省時(shí)又省力。上卡環(huán)17和下卡環(huán)18內(nèi)側(cè)的墊塊20，可防止夾緊時(shí)損傷管子G1外面的防腐層。
權(quán)利要求1.一種海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，包括棚體、支架(8. 1；8.2)、地板(9)和夾具(10) 四部分，其特征是，棚體為立方體形狀，由棚骨架、棚布和轉(zhuǎn)軸(1 組成，構(gòu)成一個(gè)密閉的作業(yè)房間，支架為“L”形狀，由水平支架(8.2)和垂直支架(8.》組成，地板(9)為正方形或長(zhǎng)方形，由多塊長(zhǎng)條板和合頁(yè)組成，夾具(10)為兩個(gè)，圓環(huán)形狀，由上卡環(huán)(17)、下卡環(huán) (18)、鉸軸(19)、墊塊00)和卡頭總成組成，棚體上頂后部的轉(zhuǎn)軸(1 用磁鐵(16)固定搭掛在船體舷邊甲板(J)的邊緣上，棚布與棚骨架采用軟粘接方式連接，兩側(cè)面棚布的中部各有一個(gè)與管道直徑相配的圓孔，棚體內(nèi)靠近舷邊(X)掛一個(gè)梯子(12)，梯子(1 的上方有個(gè)進(jìn)出口(13)，進(jìn)出口(13)旁邊有個(gè)觀察窗(14)，棚體上頂面安裝一臺(tái)排氣扇(11)，棚體內(nèi)設(shè)置照明燈、電暖器、溫度計(jì)和濕度計(jì)，夾具(10)安裝在內(nèi)外垂直支架(8. D上成為一體，用夾具(10)夾緊管子(G1)端部，地板(9)鋪在水平支架(8.2)上，地板(9)四周與底面棚布也采用軟粘接方式連接，地板(9)和水平支架(8.2)構(gòu)成一個(gè)棚內(nèi)作業(yè)平臺(tái)，支架(8. ρ 8.2)、夾具(10)和管子(G1J2)的端部被罩在作業(yè)棚內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，其特征是棚骨架由底骨架 ⑴、豎骨架⑵、橫骨架⑶、頂骨架⑷、斜骨架(5)和可拆骨架(6)組成，可拆骨架(6)有兩橫和兩豎共四根，除了可拆骨架(6)外，其它骨架之間都是固定連接，可拆骨架(6)端部與其它骨架之間用螺栓(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，其特征是作業(yè)棚內(nèi)的支架由內(nèi)外兩根水平支架(8.2)和內(nèi)外四根垂直支架(8. D組成，垂直支架(8. D的下端焊接在水平支架(8.2)的右端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，其特征是作業(yè)棚內(nèi)夾具(10) 的夾頭總成由下鉤(22)、上鉤(25)、手柄(M)、固定塊(21)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(23)和固定銷(xiāo)(26)組成，下鉤02)焊接在下卡環(huán)(18)內(nèi)端部，上鉤05)和手柄04)為一體，手柄04)用轉(zhuǎn)動(dòng)軸03)固定在內(nèi)側(cè)的垂直支架(S.)上，固定塊焊接在上卡環(huán)(17)內(nèi)端部，固定塊 (21)上有個(gè)固定銷(xiāo)插孔，此孔與手柄04)上的固定銷(xiāo)插孔對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，其特征是作業(yè)棚內(nèi)的上卡環(huán) (17)和下卡環(huán)(18)的內(nèi)端部用鉸軸(19)固定在外側(cè)的垂直支架(8m)上，上卡環(huán)(17)和下卡環(huán)(18)的內(nèi)側(cè)各安裝幾個(gè)橡膠墊塊00)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，其特征是作業(yè)棚的棚布軟粘接連接方式，采用子母扣粘接帶或拉鏈均可。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種海底管道鋪設(shè)舷邊焊接作業(yè)棚，屬于海底管道施工焊接管子用的作業(yè)設(shè)備。棚體由棚骨架、棚布和轉(zhuǎn)軸組成，構(gòu)成一個(gè)密閉的作業(yè)房間。棚體搭掛在船體舷邊甲板上。棚布與棚骨架采用軟粘接方式連接。支架由水平和垂直兩部分組成。地板鋪在水平支架上。夾具為兩個(gè)圓環(huán)形狀，由上卡環(huán)、下卡環(huán)、鉸軸、墊塊和卡頭總成組成。夾具安裝在垂直支架上成為一體，夾具夾緊管子端部。支架、夾具和管子端部被罩在作業(yè)棚內(nèi)。主要優(yōu)點(diǎn)棚內(nèi)作業(yè)不受風(fēng)吹、日曬、雨淋，溫度、濕度穩(wěn)定可調(diào)。能確保質(zhì)量，提高工效，降低施工成本，消除安全隱患，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。為灘淺海底管道施工提供了前所未有的創(chuàng)新設(shè)備。具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和可期的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B23K37/00GK202114408SQ20112012530
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者張志君, 李新鋒, 杜義昌, 汪淼, 紀(jì)延濤, 耿長(zhǎng)輝, 范保國(guó), 菅憲忠 申請(qǐng)人:勝利油田勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司