[發(fā)明專利]用于產生兩根管子的兩個端部之間的相容性指數(shù)的方法和終端，以及具有角度標記的管子

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080037210.1
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN113924457A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設計）人: N·高圖索;M·阿曼德
• 申請（專利權）人: 瓦盧瑞克管材法國公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/08;G01B11/24;B23K37/00;F16L9/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 郭思宇

一種特別是在焊接操作之前，產生兩根管子的兩個端部之間的相容性指數(shù)的方法，所述方法包括以下步驟：(a)在兩個端部中的每一個上標記角度參考(M0)；(b)軌道測量每個端部的內半徑；(c)針對所述端部的角度參考之間的角度偏差(θ，thêta)，確定兩個端部之間的角度相容性指數(shù)(IND_thêtak)，該角度相容性指數(shù)是由每個相對端部的內半徑之間的最大差異得出的；(d)針對所述端部的角度參考之間的多個角度偏差值，迭代角度相容性指數(shù)的確定；(e)產生所述兩個端部之間的相容性總分(Hk)，相容性總分是針對多個角度偏差值確定的角度相容性指數(shù)的函數(shù)。

技術領域

本發(fā)明的領域涉及用于確保良好產生諸如管道之類的管狀元件，尤其是用于輸送碳氫化合物或其石油工業(yè)衍生物的管狀元件之間的接頭的方法的領域。更具體地，本發(fā)明的領域涉及考慮所述管狀元件端部的幾何形狀，以便組織所述管狀元件的裝配的方法。本發(fā)明的領域還涉及用于進行這些方法的系統(tǒng)以及管狀元件本身。

背景技術

例如用于輸送碳氫化合物或其衍生物的幾米長的鋼制管道或管狀元件的裝配需要在其端部進行特殊處理，以便通過焊接使管道或管狀元件的連接密封。這種連接是在安裝或裝配這些管道(卷筒鋪管)的現(xiàn)場進行的。裝配在一起的管狀元件必須特別密封，并且必須承受高機械應力。為了實現(xiàn)這種安全裝配，在各個管狀元件之間產生的接合點需要檢查這些管狀元件的遠端的幾何形狀的預先步驟。有時，為了允許通過焊接進行裝配，形狀加工是必要的。端部的焊接還需要加工特定的倒角，以便進行焊接。所進行的焊接的質量和可靠性在很大程度上取決于相對放置的管子的端部。

目前，已有測量管狀元件的端部的幾何特性的手段。這些手段可能使用或多或少精確并且或多或少實用的各種技術。這些手段特別使得能夠預測相對放置管狀元件的狀況，以便為后續(xù)焊接提出構型優(yōu)化。

應理解的是，尤其是就在焊接操作期間定義功能對準所必需的操縱而論，需要兩個管狀元件之間的相容性。輕微的未對準不一定是關鍵的，存在用于進行元件的焊接的操作余量。在本發(fā)明領域的技術文獻中，這些偏差也被稱為錯口(hi-lo)測量。由制造商建立的標準規(guī)定了給定外徑的公差和給定壁厚的公差。

例如，文獻US-9074881描述了一種用于測量管狀元件端部的幾何特性的系統(tǒng)，這些測量是在為了后續(xù)焊接已加工有倒角的端部進行的。然后就在焊接之前進行測量，以便確定待焊接的兩個管狀元件的相對放置并對準的狀況。這些測量使得能夠確定要賦予自由管狀元件的移動，同時使待焊接的兩根管子之間的軸向距離最小化，并且分別使這兩個端部的內徑和外徑之間的差異(錯口)最小化。

根據(jù)測量，管子可以互相接近以被焊接，或者需要校正相對位置。這種校正可能需要相對于已經(jīng)就位的管狀元件旋轉自由的管狀元件。每次校正位置時，都需要重新進行測量，以便分析該新位置是否允許進行適當焊接。

這種系統(tǒng)的缺點在于，如果測量不充分，則進行這種優(yōu)化需要處理時間，這降低了進行焊接的速度和管道延伸的速度。在最壞的情況下，不存在使得可以預測性地確保兩個管狀元件之間的適當焊接的旋轉，于是有必要將自由管狀元件從生產線上移除。然后，有必要通過處理其端部的幾何形狀來進行修復，無論是通過成形還是完全加工，或者如果沒有立即的處理使其能適配，則進行隔離。然而，在這個非常晚的階段，在管道裝配現(xiàn)場，不得不在不相容的管狀元件上花費時間是非常昂貴的，并且結構的運行成本也無法容忍生產周轉率的降低。

這些操作既費時又昂貴。對于這些非常重的大尺寸管狀元件，需要有資格的人員和復雜的操作。

文獻WO2009126023描述了一種修改焊接參數(shù)，以補償擬裝配的兩個管狀元件的端部之間的幾何差異的焊接方法。焊接設備的配置是在考慮管狀端部，尤其是加工部分的幾何形狀的同時進行的。這種技術需要對擬裝配的兩個管狀元件進行逐個配置，并且由于增加了焊接所需的時間而使焊接程序復雜化。

文獻US6273320和US2017276260公開了兩種用于對準管子的方法，其間進行這兩個管狀元件的倒角端部的幾何形狀的測量，以便對所述元件進行操縱，比如旋轉，以識別最佳配置。