[發明專利]一種自升式風電船樁腿建造工藝

在審

• 申請號: 201610013969.1
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105414907A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 吳正峰;耿愛軍
• 申請（專利權）人: 南通振華重型裝備制造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種自升式風電船領域，特別設計一種自升式風電船樁腿建造工藝。

背景技術

隨著海上風電能源開發步伐的加快，風電安裝設備的發展前景越來越廣闊。自升式風電安裝船作為風電管樁安裝使用的必需設備，也出現了供不應求的局面，自然也成為了各大裝備企業爭相制造的工程船之一。樁腿做為提升系統的重要結構，其建造精度要求相當苛刻，整體直線度及插銷孔形位公差相當于整體機加工的精度，插銷孔形狀公差為1mm，水平位置公差在1.5mm內，上下位置公差控制在，整根樁腿直線度需要控制在20mm以內，圓度控制在+10/+2范圍內。

該樁腿設計時要求很高強度的同時要求盡量的減輕自身重量，從而采用了70mm厚度的E690材質的高強度鋼板來制作直徑僅3600mm的圓筒。目前國內還屬于首創，還沒有先例，對卷圓、接長、拼裝、割孔各方面來說都是一場困難級的挑戰。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提高建造效率，降低建造成本的自升式風電船樁腿建造工藝。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種自升式風電船樁腿建造工藝，其創新點在于：其步驟如下：

（1）筒體卷制：

a.采用70mm厚度的E690材質的高強度鋼板來制作直徑為3600mm的小直徑圓筒，鋼板調整角度進入卷圓機后在兩端位置逐步增加壓力進行卷制；

b.利用模板檢查兩端部圓弧是否到位，到位后再卷制中間部分，卷到兩端基本接觸時取下，完成后重新進入卷板機進行卷制到位；

c.定位焊后吊至旋轉滾輪架上，進行縱縫焊接，焊接時根據實際情況內外交替焊接，確保控制焊接變形；

d.最后取下放入卷板機進行最后的復圓；

（2）筒體間焊接：筒體卷制好后，根據全部單節圓筒體的直徑、周長進行合理匹配，將匹配完成的單筒體逐個吊裝到組對機進行組對并定位焊，再吊裝至預先鋪設的滾輪架上，擺放好焊接所使用的加熱焊接工裝，焊接時內側先部分焊接，外側再進行清根焊接，最后再焊內部剩余部分深度的焊縫；

（3）車間預拼裝：將上下兩段制作完成的基準段吊裝至滾輪架上進行裝配，調整整體直線度在4mm內，間隙及錯邊量均符合要求的情況下，將擰緊好的三對工藝法蘭按圖紙裝焊到位，復測整體直線度不發生變化后進行整體劃線，在基準段上劃出十字中心線、高度基準線及插銷孔的中心線，將工藝法蘭的螺栓拆開即可進行下一道工序；在最后總裝時只需要將工藝法蘭用螺栓及銷子連接，整根樁腿就會回復到預拼裝時的狀態；

（4）插銷孔切割：將制作好的上下段分別轉動至馬鞍形切割機處，調整樁腿中心線與馬鞍形切割機軌道平行并放置到調整好的滾輪架上，復測構件水平及與切割機軌道的平行度，根據所劃的線進行切割，在切割過程中對構件保持監測，確保直線度不發生變化；切割完成后測量孔的形狀及位置公差符合圖紙要求。

進一步的，所述步驟（1）中，下料時鋼板兩端留有壓頭留量，筒體中間部分卷制完成后，利用半自動割刀進行端部壓頭板的去除及開坡口。

進一步的，所述步驟（2）中，筒體配對定位焊后，三條焊縫同時進行預熱、焊接、后熱。

進一步的，所述步驟（4）中，切割按照間隔切割及輪次切割的原則進行，對整體劃好線的插銷孔進行2個輪次的間隔切割。

本發明的優點在于：

（1）高強鋼小直徑圓筒體卷圓方法使樁腿的圓度得到了保證，達到了圖紙要求的+10/+2的公差。而小節段合理匹配利用組對機組對后同時焊接技術，實現了無碼裝配的同時又保證了直線度及錯邊量等符合圖紙，在實際制作中證實8米長筒體的直線度1～2mm，錯邊量小于1.5mm，隨后的滾輪架又將工件旋轉起來，不僅讓復雜的焊接筒體焊接變得簡單而有效率。基準段預拼裝統一了基準，為合攏打下了基礎，保證了圖紙要求的精度，減少了不同基準產生的劃線累積誤差，并使上下段合理安排生產周期及車間工位，節省了巨大的外場拼裝費用；樁腿擺放在馬鞍切割機軌道平行的位置，對整體劃好線的插銷孔進行切割，又經過2個輪次，保證了熱量輸入的均勻，減少了整體直線度及尺寸的變化，而且有效的滿足了圖紙要求的插銷孔形狀、位置公差，達到了控制變形的目的。

（2）樁腿圓筒因板材強度太高，直徑太小，留有壓頭余量后，在卷制后兩端不會出現直線段情況，縱縫焊接后也能夠進行復圓。

（3）采用在滾動中同時焊接三條焊縫的方法，且使用埋弧焊，將環縫焊接的難度及時間縮至最短，且讓小節段均勻受熱，對直線度基本不產生影響。