[發明專利]一種圓筒形深海鉆井平臺分段合攏尺寸精度設計方法

有效

• 申請號: 201210230475.0
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN102717869A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 朱之紅;易紅;倪濤;沈翰;顧永玉;許楨英;張朝陽;張永康;倪中華;李楊
• 申請（專利權）人: 南通中遠船務工程有限公司;江蘇大學;東南大學
• 主分類號: B63B9/06
• 分類號: B63B9/06
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本發明涉及海洋工程裝備的精度設計技術領域，特指一種圓筒形深海鉆井平臺分段合攏尺寸精度設計方法。?

背景技術

隨著近海石油資源的限制和開發的逐漸飽和，向深海發展已成為世界大國爭奪能源先機和發展的戰略主動權的當務之急，圓筒形深海鉆井平臺是目前深海浮動式移動平臺中的最新模型，由于其尺寸巨大，建造分段多，同時又要保證其建造精度，實現無余量建造，因此它的設計技術含量高、建造難度大，焊接工藝要求嚴格，需要大量高尖端核心技術的支持。

圓筒形深海鉆井平臺內部結構復雜，實際建造過程中，難以保證各分段焊合后總體的尺寸精度，原因主要表現為以下幾點:(1)圓筒形深海鉆井平臺本身是大型鋼結構，安裝和焊接時產生的應力和變形使得圓筒形深海鉆井平臺結構發生收縮變形，尺寸精度難以保證；（2）圓筒形深海鉆井平臺超大超重，分段劃分多，焊接周期長，工序多，導致累積誤差比較大；（3）焊接過程為人工操作，誤差難以設計，焊接過程變形復雜，掌握變形規律較困難。因此在圓筒形深海鉆井平臺分段劃分過程中必須進行全面的精度設計，計算累積誤差，分配公差，預計焊縫收縮變形量，以實現全面分段無余量制造，使圓筒形深海鉆井平臺焊接后達到工作精度要求。?

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是要提供一種大型海工裝備圓筒形深海鉆井平臺分段無余量制造下合攏精度設計的方法，對圓筒形深海鉆井平臺進行分段劃分后，應用尺寸鏈原理，對各分段進行精度分配，應用船舶分段補償量計算方法，以焊接變形補償量代替余量，使分段實現無余量建造，進行含有補償量的尺寸鏈計算，得到各分段合攏的合理公差范圍，保證合攏焊接后各分段間的尺寸精度，節省工時及材料，確保圓筒形深海鉆井平臺工作要求。?

為了達到上述目的，本發明采取了如下技術方案：一種圓筒形深海鉆井平臺分段合攏尺寸精度設計方法，其特征是該方法包括以下步驟：?

1.?對圓筒形深海鉆井平臺進行分段劃分，按照焊接要求沿圓筒形深海鉆井平臺輪廓周長方向逆時針依次等分為8個扇形分段1、2、3、4、5、6、7、8，在此基礎上，將每一個扇形分段沿圓筒輪廓徑向由圓心向外等分為3個扇形子段XA、XB、XC，其中X代表各扇形子段所屬的扇形分段的標號，扇形子段上的角點按照各扇形子段上逆時針方向標為XY1、XY2、XY3、XY4，其中XY代表各角點所屬扇形子段的標號，使用XYL、XYI、XYR、XYO分別代表圓弧子段的左側邊、內側邊、右側邊、外側邊。

2.?定義扇形子段的角度尺寸：以扇形分段1和8的交線為X軸，以圓筒形深海鉆井平臺輪廓的圓心為原點，定義每個扇形子段上同一圓弧上兩角點間的角度差αXYN、αXYW，其中N代表扇形子段內圓弧的角度，W代表扇形子段外圓弧的角度，各扇形子段圓弧總尺寸為360°，用符號A代替。?

3.?定義扇形子段的長度尺寸：定義扇形子段上各角點與原點間的尺寸RXY1、RXY2、RXY3、RXY4?，圓筒形深海鉆井平臺輪廓直徑尺寸為D。?

4.?將上述確定的分段尺寸劃分為分段基本尺寸、焊縫尺寸、收縮變形補償量三個部分。確定預留焊縫尺寸，采用船體零部件補償量的計算方法計算并確定焊接收縮變形量，根據各分段確定的尺寸及公差加放收縮量，以變形量代替加工余量。?

5.?將分段基本尺寸、焊縫距離、收縮補償量組成封閉尺寸鏈，計算尺寸誤差以及分配補償公差，確定分段的最終基本尺寸和公差。?

本發明與現有技術相比具有以下優點：本發明對圓筒形深海鉆井平臺進行分段劃分后，應用尺寸鏈原理，對各分段進行精度分配，應用船舶分段補償量計算方法，以焊接變形補償量代替余量，使分段實現無余量建造，進行含有補償量的尺寸鏈計算，得到各分段合攏的合理公差范圍，保證合攏焊接后各分段間的尺寸精度，節省工時及材料，確保圓筒形深海鉆井平臺工作要求。?

附圖說明

圖1是圓筒形鉆井平臺分段劃分布置圖；?

圖2是圓筒形鉆井平臺扇形子段標號說明圖；

圖3是圓筒形鉆井平臺任意扇形子段角度尺寸標注示意圖；

圖4是圓筒形鉆井平臺任意扇形子段長度尺寸標注示意圖；

圖5是圓筒形鉆井平臺任意扇形子段內側角度尺寸鏈示意圖；

圖6是圓筒形鉆井平臺任意扇形子段外側角度尺寸鏈示意圖；

圖7是圓筒形鉆井平臺任意扇形子段左側長度尺寸鏈示意圖；

圖8是圓筒形鉆井平臺任意扇形子段右側長度尺寸鏈示意圖。

具體實施方式