Изготовление опор самоподъемных буровых установок

Характерной особенностью СПБУ как с точки зрения конструкции, так и технологии изготовления, являются опоры. В отечественных про­ектах БУ предусматриваются как ферменные опоры прямоугольного или треугольного сечения, так и сплошные (листовые) цилиндричес­кой формы.

Изготовление опор представляет собой весьма сложный процесс. По данным судостроительных предприятий трудоемкость их изготов­ления составляет более 50 % общей трудоемкости изготовления метал-

локонструкций корпуса БУ. Все это предопределяет необходимость тщательной проработки технологии изготовления опор, которая долж­на базироваться на:

проектировании точной специализированной оснастки, как для изго­товления отдельных элементов, так и изготовления узлов и секций;

выборе наиболее рациональных и производительных способов

сварки;

расчетной и экспериментальной оценке сварочных деформаций и установленных на этой основе допусках на изготовление деталей, узлов и секций, способствующих существенному сокращению объе­ма пригоночных работ и др.

С учетом этих обстоятельств рассмотрим особенности технологи­ческих процессов изготовления опор указанных выше конструктив­ных типов.

Опоры ферменной конструкции. Первые отечественные СПБУ имели опоры прямоугольного сечения. Несущими конструкциями опо­ры являются зубчатые рейки, взаимодействующие с механизмом подъе­ма платформы. Рейки выполнены в виде коробчатых стоек с поясом толщиной 40—50 мм и стенками 70 мм, на выступающих частях кото­рых нарезаны зубья. В вертикальной и горизонтальной плоскостях рей­ки связаны между собой раскосами, выполненными из труб диамет­ром 147 и 245 мм с толщиной стенок 18—25 мм. Опоры снизу за­канчиваются башмаком, который с конструктивной точки зрения яв­ляется цистерной. Сечение опоры по геометрическим осям раскосов, как отмечалось, 5200x5200 мм, по центрам геометрических осей зуба рейки 6020x6020 мм.

Наиболее сложным узлом секции опоры является зубчатая рей­ка (рис. 9.10). Ее изготавливают секциями. Для уменьшения объема наплавляемого металла и снижения сварочных деформаций сварку продольных швов осуществляют по «щелевому зазору» без разделки кромок. Формирование объемных секций опоры выполняют в специ­альном кондукторе. В вертикальном положении фиксируют секции реек, к которым приваривают раскосы, образующих решетку опоры

(фермы).

Более поздним отечественным проектом СПБУ были предусмот­рены три опоры треугольного сечения (рис. 9.11). Полная длина опо­ры около 146 000 мм, длина опоры без башмака 135 000 мм, диа­метр башмака 15 000 мм, длина стороны треугольника 10 000 мм. Стойки опоры выполнены из труб диаметром 1050 мм с толщиной стенки 50 мм. Раскосы в вертикальных плоскостях — из труб диа-

 

Зак. 724

 

Рис. 9.10. Зубчатая рейка

метром 325 мм с толщиной стенки 22 мм, а в горизонтальной плос­кости — диаметром 245 мм с толщиной стенки 16 мм. Через каждые 5 м в вертикальные несущие стойки опоры включены литые соединительные элементы длиной 1600 мм с четырьмя приливами-патрубками для горизонтальных раскосов и наклонных раскосов в вертикальных плоскостях. Соединительные элементы имеют в го­ризонтальной плоскости отверстия.диаметром 400 мм для штыря механизма подъема.

Технологический процесс изготовления рассматриваемых опор включает следующие укрупненные операции.

1. Изготовление соединительных элементов стоек опоры диамет­ром 1050 мм (дет. 1, рис. 9.11). Элемент изготавливается литьем с последующей механической обработкой.

2. Изготовление соединительных элементов для соединения труб вертикальных и горизонтальных раскосов. Элемент представляет со­бой трубу диаметром 325 мм с толщиной стенки 22 мм, длиной 1400 мм. В вертикальной плоскости под углом 45° к горизонтали имеются два патрубка труб того же диаметра, в горизонтальной плос­кости — два патрубка из труб диаметром 245 мм с толщиной стен­ки 16 мм. С точки зрения технологии изготовления элемент весьма сложен (дет. 2, рис. 9.11). Возможные три варианта его изготовле­ния:

а) сваркой из патрубков, путем их сборки в специальном кондук­
торе. Сварка может выполняться вручную, а при наличии соответству­
ющего оборудования — автоматически;

б) штамповкой их элементов с последующей сваркой;

в) литьем.

3. Изготовление труб диаметром 1050 мм с толщиной стенки 50 мм и длиной между соединительными элементами 3400 мм можно производить из двух обечаек длиной 1700 мм каждая. Гибку можно осуществлять на прессе или на вальцах из двух половин. Сварку про­дольных и кольцевых швов лучше всего производить автоматом на специальном стенде.

4. Изготовление заготовок труб раскосов следует выполнять на специальной установке, оснащенной мерным устройством для резки в «чистый размер».

5. Сборку узлов раскосов необходимо осуществлять в поворотных постелях большой жесткости, оснащенных позиционерами для фик­сации патрубков раскосов в пространстве.

 

6. Сварку узлов стойки опоры с соединительными элементами це­лесообразно выполнять в поворотной постели большой жесткости. При этом положение патрубков в пространстве фиксируется, а тру­бы и элементы крепятся к постели быстрозахватными приспособле­ниями с пневматическим приводом.

7. Сборку объемных секций опоры целесообразно осуществлять в горизонтальной постели, длина которой определяется схемой раз­бивки колонны на секции. В два нижних желоба укладываются узлы стоек опоры и собираются на электроприхватках между собой. В фиксаторы, расположенные между желобами, устанавливают узлы раскосов и закрепляют их. Затем сверху устанавливаются узлы тре­тьей стойки и их закрепляют на электроприхватках между собой и узлами раскосов.

По окончании сборки и тщательной проверки положения собран­ных элементов выполняется сварка вначале стыков стоек, а затем стыков раскосов.

Остановимся кратко на зарубежном опыте изготовления опор ферменной конструкции. В качестве примера рассмотрим технологи­ческий процесс изготовления опор (рис. 9.12) СПБУ, имеющей че­тыре такие опоры.

Опора имеет треугольное сечение и состоит из трех основных сто­ек, раскосов трех видов (горизонтального, диагонального и поперечно­го) и резервуара в виде опорного башмака. Общая длина опоры 91, 0 м,

 

 

Рис. 9.11. Ферменная опора треугольного сечения

Рис. 9.14. Последовательность изготовления узла стойки: а — сборка узла зубчатой рейки; б — приварка направляю­щих к рейке; в — сборка и сварка зубчатой рейки с внутренним листом жесткости; г — сборка и сварка наружной части стенки стойки; д — сборка и сварка внутренней части стенки стойки; е — сборка и сварка наружной и внут­ренней частей стенки стойки; ж — узел стойки в собранном виде

 

Рис. 9.12. Ферменная опора: а — схема расположения опор буровой установ­ки; б — схема ферменой опоры

1 — основная стойка; 2 — внутренний поперечный раскос; 3 — горизонтальный рас­кос; 4 — диагональный раскос; 5 —башмак

Рис. 9.13. Поперечное сечение основной стойки

расстояние между стойками 7 м, ве­личина шпации 4, 25 м. Стойки изго­товлены из гнутых стальных листов (сталь НТ-80). Для горизонтальных и диагональных раскосов примени­мы бесшовные трубы из стали НТ-80, для поперечных — бесшовные трубы из стали НТ-60. Стойки с рас­косами соединены с помощью свар­ки. Поперечное сечение основной стойки показано на рис. 9.13. Стой­ка, наружный диаметр которой ра-

 

вен 720 мм, состоит из следующих элементов: внутренняя часть, 1 стен­ки стойки толщиной 22, 4 мм, подкладка 2, зубчатая рейка 3 в количе­стве двух единиц толщиной 120 мм с направляющей 4, вырезанная из листовой стали НТ-80, наружная часть стенки стойки 5, внутренний лист жесткости 6 толщиной 22 мм.

Технологический процесс изготовления опоры был разбит на узло­вую, секционную и монтажную сборку.

Узловая сборка включает изготовление узлов двух типов: узлов стойки и узлов раскосов. Последовательность изготовления узла стой­ки показана на рис. 9.14. Там же указаны основные размеры узлов. Вначале собирали узел зубчатой рейки из отдельных деталей. При­менялась автоматическая сварка в среде инертных газов (ИГ). Затем к рейке приваривали направляющие двухдуговой автоматической сваркой также в среде ИГ. На последующей стадии узловой сборки зубчатые рейки с направляющими собирали с внутренним листом же­сткости. Сварку производили под слоем флюса, вначале с одной сто­роны, а затем с другой. Одновременно с этим из заранее изогнутых деталей собирают и сваривают наружную и внутреннюю части стен­ки стойки. После этого к рейкам приваривали с помощью полуавто­матов в среде ИГ вначале наружную, а затем внутреннюю части стен­ки стойки. На этом сборка узла основной стойки заканчивалась.

Изготовление узла раскосов состояло в сборке и сварке трубча­тых раскосов между собой, т. е. горизонтальные с внутренними по­перечными (рис. 9.15, а) и горизонтальные с диагональными раско­сами (рис. 9.15, б). Для сборки узла применялось специальное фиксирующее положение раскосов приспособление. Оно состоит из трех труб и двух винтовых или гидравлических домкратов (рис. 9.16). Диаметр труб почти такой же, как и диаметр основной стойки. С помощью этого приспособления обеспечивается не только правиль­ное положение раскосов, но и требуемая форма разделки кромок. В качестве примера на рис. 9.17 изображены три типа разделки кро­мок, которые использовались на стыках между основной стойкой и диагональным раскосом.

Готовые узлы основных стоек и раскосов поступали на участок секционной сборки, где из них собирали секции опор. На рис. 9.18 показана схема сборки секции. Сборку производили на горизонталь­ном стенде. Одну из основных стоек укладывали в неподвижные опоры стенда, а вторую — в подвижные. Затем устанавливали узлы раскосов и третью основную стойку. Все соединения раскосов собира­ли и сваривали.

Рис. 9.15. Сборка узла рас­косов: а — сборка горизон­тальных раскосов с внут­ренними поперечными; б — сборка горизонтальньк раскосов с диагональными

Рис. 9.16. Приспособление для сборки узла раскосов

1 — трубчатый зажим; 2 — место приварки раскосов; 3 — гидравлический насос; 4 — гидравлический домкрат

Рис. 9.17. Типы разделки кромок

1 — диагональный раскос;

2 — основная стойка

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ {ПООПР1)

Схема расположения опор на СПБУ (вид сверху}

Рис. 9.18. Сборка секции

опоры

1 — неподвижные опоры;

2 — подвижные опоры

Готовые секции поступали на сборку опоры, которую производили с учетом общей технологии постройки БУ. На рис. 9.19 показана сбор­ка опорной колонны на горизонтальной площадке.

Опоры цилиндрической конструкции. На рис. 9.20 приведен общий вид, а на рис. 9.21 — схема разбивки на блоки секций корпуса цилин­дрической опоры СПБУ «Арктическая», имеющей габариты: длина 72 м, диаметр наружный 6 м, толщина стенки 40 мм. Предварительный анализ ее конструктивных особенностей и условий завода-изготовите­ля показывает, что процесс изготовления опоры может включать в себя 6 этапов:

1 — сборка и сварка обечаек;

2 — сборка и сварка блоков секций;

3 — формирование корпуса опоры на стапеле;

4 — монтаж модулей зубчатых реек;

5 — контрольные операции и испытания;

6 — отделочные работы.

Рассмотрим кратко содержание работ на каждом из указанных этапов.

Сборка и сварка обечаек производится в сборочно-сварочном цехе в следующей последовательности. В специальном кондукторе выполняют сборку обечайки, закрепление пазовых кромок осуществ­ляется П-образными гребенками при помощи электроприхваток. После сборки проверяют зазоры, разностенность, форму и размеры обечайки. По окончании проверочных работ выполняют автоматичес-

Рис. 9.19. Сборка опоры на горизонтальной площадке

Рис. 9.20. Общий конструктивный вид опорной колонны СПБУ «Арктичес­кая»

 

Рис. 9.21. Схема разбивки корпуса опорной колонны СПБУ «Арктическая» на секции и блок-секции

кую вертикальную сварку пазов обечайки по щелевому зазору автома­том типа «Ритм*, а усиления ----- автоматом «Вымпел». После сварки проводят внешний контроль качества сварных соединений, проверку размеров и формы обечайки. На обшивке наносят контрольные линии (ОПР, ЦОП) (см. рис. 9.21). Готовую обечайку мостовым краном со специальной траверсой транспортируют на участок механической об-работки для подготовки торцевых кромок иод сварку. Обработку кро­мок производят при помощи карусельного станка типа 80DV343 или 100DV32. На планшайбе станка размечают обечайку под установку внутреннего поперечного и продольного набора. Далее обечайку транс­портируют на участок сборки и сварки блок-секций.

Сборку и сварку блок-секций производят в следующей последо­вательности. Предварительно в каждую обечайку заводятся и уста­навливаются по линиям разметки бракеты и переборки. Блок-секцию формируют из четырех обечаек. Сборку производят в положении блок-секции «ось—вертикально» на тумбах, расположенных на сбо­рочном стенде. Здесь же устанавливаются и привариваются продоль­ные ребра жесткости и детали под зубчатые рейки. При сборке кон­тролируют совпадение контрольных линий, нанесенных на обечайках. Затем на универсальном кантователе выполняют автоматическую сварку под слоем флюса стыков блок-секций, после чего ее возвра­щают на исходное сборочное место и выполняется приварка набора в положении блок-секций «ось—вертикально». Готовая блок-секция подвергается контролю (измерение, внешний осмотр и гамма-конт­роль сварных швов в специальной камере).

Формирование корпуса опорной колонны осуществляется из восьми блок-секций (см. рис. 9.21). Технологическая очередность поступления блок-секций в стапельный цех следующая: 1 — блок-секция № 4; 2 — блок-секция № 5; 3 — блок-секция № 1; 4 — блок-секция № 6; 5 — блок-секция № 3; 6 — блок-секция № 2; 7 — блок-секция № 7; 8 — блок-секция № 8.

При этом предусматривается, что на момент поступления блок-секции № 1 параллельно завершаются работы по изготовлению баш­маков соответствующих опор. При получении блок-секции № 1 про­изводят его фальш-монтаж на башмак («примерка») для разметки мест установки узлов закрепления башмака на опоре. Выполняют приварку узлов и проверяют работоспособность устройства закреп­ления башмака на опоре. «Примерка» выполнятся на специальном сборочном стенде. После «примерки» и установки устройства закреп­ления башмака производят испытание внутренних объемов блок-сек-

ции № 1 (насосное отделение, цистерна забортной воды) на непрони­цаемость.

При поступлении на стапель блок-секции № 6 его объем (отсек топливных насосов, коммуникационный отсек, отсек электрообору­дования) также как и объемы блок-секции № 1 подвергают испыта­ниям. После испытаний в блок-секциях № 1 и № 6 через техноло­гические вырезы погружают и монтируют эксплуатационное оборудование.

Формирование корпусов опор выполняют на специальном ста­пель-поезде, оснащенном стапельными тележками и стапельными балками.

Блок-секции на стапеле располагают в положении «ось—горизон­тально», с ДП стапеля совмещают ОПР № 3, зубчатая рейка № 3 располагается сверху корпуса опоры. Последовательность сборки и сварки монтажных стыков корпуса опорной колонны следующая:

1 — стык между блок-секциями № 4 и № 5;

2 — стык между блок-секциями № 4 и № 3;

3 — стык между блок-секциями № 3 и № 2;

4 — стык между блок-секциями № 5 и № 6;

5 — стык между блок-секциями № 6 и № 7;

6 — стык между блок-секциями № 7 и № 8;

7 — стык между блок-секциями № 2 и № 1.

Монтаж зубчатых реек на корпус опоры начинают после коррек­тировки базовых плоскостей на полностью сформированном корпу­се опоры. Монтаж, сборку и сварку зубчатых реек № 1, 2, 3 произ­водят одновременно в следующей последовательности:

установка и приварка «закладного» узла реек (длина 6 м) в сред­ней части колонны;

установка и приварка носового и кормового узлов реек;

установка и приварка последующих узлов реек от «закладного» узла реек в направлении к носовому и кормовому узлу.

Погрузку узлов зубчатых реек осуществляют с помощью мосто­вых кранов.

Проверочные работы при стыковании блок-секций опор, а также при причерчивании, установке и приварке узлов зубчатых реек к об­шивке опор выполняют по специальной технологии бесконтактными геодезическими методами с использованием электронных тахеометров. Приварку узлов зубчатых реек выполняют электродуговой сваркой электродами на подкладной планке. После завершения всех сборочно-сварочных работ на опорах производят контроль качества сварных со­единений, помещения и цистерны готовят к проведению основных ис-

нытаний. Основные испытания на герметичность производят воздухом с избыточным давлением 0, 03 MПа. После испытаний и работ но ис­правлению дефектов, переходят к комплексу работ шестого этапа.

Отделочные работы включают в себя весь объем работ по тепло­изоляции и нанесению покрытий.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Классификация установок, по Узнадзе.
2. J2. Опорно-подъемное устройство СПБУ
3. А - на фундаменте; б - на разрезной опоре
4. Анализ пропорций производственных мощностей
5. Анализ технических условий на изготовление изделия
6. Анатомия, физиология и биомеханика опорно-двигательного аппарата и его профессиональные особенности у танцовщиков и артистов балета.
7. Болезни опорно-двигательного аппарата: нагрузка и выносливость
8. В научной литературе политическая культура чаще всего определяется как совокупность ориентации, ценностей, верований, установок.
9. Вал насоса 9 - стальной, вращается в шарикоподшипниках 11 и 12, размешенных в опорной стойке. Смазка подшипников осуществляется жидким смазочным маслом, заливаемым в картер опорной стойки.
10. Верховенство закона. Законность и правопорядок. Разделение властей
11. Вибро-акустический метод контроля механического состояния опорно-стержневых изоляторов фарфоровых (МИК-1)
12. Вид оперативного обслуживания электроустановок, а также число работников из числа оперативного персонала в смене устанавливается ОРД организации или обособленного подразделения.