[发明专利]用于分离管状构件的系统和方法

说明书

描述一种用于分离管状构件的系统以及方法，所述管状构件适用于构造尤其呈海上结构或桥梁结构形式的承载机构并且具有在两侧具有敞开构造的管端部的管纵向延伸。所述系统具有移动式传输模块，所述传输模块具有接收平台，所述接收平台具有可适合于不同管直径的管夹紧装置，所述管夹紧装置为了接收和稳定地安置管状构件而这样构造，使得管纵轴线垂直取向的管状构件的第一管端部能够与管夹紧装置可拆卸地牢固嵌接。还设置一种分离组件，其至少可垂直偏移地安置在承载结构上，所述分离组件具有固定组件，所述固定组件用于可拆卸地牢固接合在安放在传输模块上并且与管夹紧装置牢固嵌接地垂直竖立的管状构件的与第一管端部背离的第二管端部上，以及设置至少一个可直接或间接地安置在固定组件上的具有可自由定位的操纵器端部的操纵器单元，在所述操纵器端部上安置分割工具，所述分割工具可以沿在管状构件径向外部预给定的轨迹相对于管状构件被引导。

技术领域

本发明涉及用于分离管状构件的系统以及方法，所述构件适用于构造尤其呈海上结构或桥梁结构形式的承载机构并且具有管纵向延伸，所述管纵向延伸在两侧具有敞开构造的管端部。

背景技术

在背离传统能源生产系统的过程中，可再生能源的开发不断向前发展。为了实现设想的能源转换目标，海上风能设备应该对发电做出主要贡献。因此，目前正在发展具有更大功率的风能设备。其中，在远离海岸的海上区域中实现的套筒高度以及必要和优选的设备建造需要呈所谓套管架(Jacket)、三桩架(Tripile)和三脚架(Tripod)形式的可拆解的基础结构。套管架方案已经在石油和天然气工业中得到证明，并且由于可拆解的格栅结构而与所谓的单桩结构相比具有40％至50％的重量优势。在此，建造成本的大部分归因于实施为焊接连接的管节点的制造，管节点是管对管连接。它们的数量在风力涡轮机的套管架基础以及转换器平台的基础结构情况下特别大。因为累积建造成本随着套筒高度增加而增加，未来对于这种类型的基础结构需要降低成本的制造流程。此外，由于越来越多地开发新的、大多相互远距的建造工地，建造物流等重点主题越来越受到关注。

管节点典型地由基管和至少一个待连接的管套节组成，它们是交叉管的典型钢结构连接元件，并且在大量格栅支杆结构、桥和拆卸结构如前面提到的套管架、三角架或三脚架中存在。由于不同类型的套管架结构和不同的结构设计，通常使用X，Y，K或双K结构式的管节点。在该结构方式中，节点在连接角度、套节定位、板材厚度和管直径方面不同，使得可以仅在一种拆卸结构的情况下使用大量不同类的节点类型。

按照当前的现有技术在使用全机械化的自动切割设备的情况下进行套节的切割，即通过构成适当选择的相交部轮廓来预制管套节，两个待连接的管套节的周面可以沿着该相交部轮廓接触。管套节在基管上的连接在典型的1至3m管直径尺寸情况下通过手工焊接进行。目前不存在将管套节的切割以及管节点的焊接合并在一个整体系统解决方案中的系统解决方案。

为了执行管切割，存在全自动的解决方案，这些方案设置了夹紧组件或支撑组件，用于可旋转地安置待切割或局部待分离的管，所述夹紧组件或支撑组件驱动支撑待分离的管件，以便能够使水平旋转轴处于旋转中。在空间上在使待加工管件水平可旋转地安置的夹紧组件旁安置至少一个沿着线性轴可双向偏移的分割工具，该分割工具与水平安置的管件的旋转运动叠加地沿管件的周面运动，由此，管件沿预定的分离切割曲线分开。

这种全机械化的管切割设备由例如EP 0 082 274 B1，DE 34 39 431 C2，DT 2430 513 A1以及DD 150 564已知。已知的基于上述设备概念的管切割设备由于其非常大的安装空间和高的设备总重量而具有强制地受地点约束的设备安装，其向其它生产现场的位置移动非常费事。因为待加工管件的可旋转支承以及分割工具的支承相互机械耦合，所以需要两个设备部件的精确的空间布置。另一个缺点是由管件分离下的、被称为次品的分离部分的处理，该分离部分仅以非限定的方式从管件落下或被运走。因此，由于几个影响因素例如构件的热应力、重力作用等的相互作用，例如不能清楚地确定良品和次品之间的初始相对运动的时间点或两个件彼此最终分离的时间点。这不仅可以导致对切割质量的受地点限制的损害，还可以导致设备部件的损坏或待切割管件自身的损坏。