[发明专利]管体分段连接装置及方法

说明书

本发明涉及管体分段连接技术领域，尤其涉及一种管体分段连接装置，包括环状操作平台，环状操作平台可拆卸地环抱于管体分段的外周面，环状操作平台能够沿管体分段的轴向升降并停留在指定位置，环状操作平台承载操作人员和焊接设备。还涉及一种采用该装置的管体分段连接方法，主要是将环状操作平台环抱于竖直放置的一管体分段外周面，使环状操作平台承载着操作人员和焊接设备沿管体分段的轴向上升并停留在作业位置，将下一个管体分段竖直起吊至上一个管体分段的上方，由操作人员利用焊接设备将两个管体分段焊接，并依此完成所有管体分段逐个依次焊接。能够大幅度降低成本，降低对安装操作精度的要求，提高并确保管体的整体结构连续性和可靠性。

技术领域

本发明涉及管体分段连接技术领域，尤其涉及一种管体分段连接装置及一种管体分段连接方法。

背景技术

大型的管状结构(管体)在各类工程领域广泛应用，比如风电机组的塔筒、大型结构桩腿等。管体截面既有圆形截面，也有方形或者其它形式的截面。对于含大型管体的大型结构，以风电的风机塔筒为例，陆上塔筒直径4米左右，海上大型风机的塔筒直径可达8米，未来尺寸还会更大，而在安装后，这类管体的高度可达几十米甚至上百米高。因此，考虑到运输能力限制，这类管体通常是分段预制，将预制的管体分段运抵现场后再将各管体分段逐段连接形成管体整体结构。

现有技术中，在各管体分段的端部(两端或一端)预先焊接有法兰盘，将管体分段运抵现场后，通过吊装，将待连接的管体分段逐个吊起至已连接固定的管体分段的上方并使其法兰盘对齐相接，然后通过螺栓连接固定相对接的法兰盘，实现两个管体分段之间的连接。这种传统的连接方法，由于各管体分段上法兰盘的存在，破坏了连接完成后的管体整体的结构连续性，为了保证管体结构整体的完整性，需要将法兰盘做的非常强，焊接到管体分段的端部，对法兰盘的可靠性、疲劳特性要求极高，甚至需要专用的锻造件才能满足要求，成本高，设备昂贵，工序复杂。同时，对法兰盘的连接是通过高强度螺栓连接的，螺栓长期受到不同幅值的载荷，有松脱的风险，对螺栓的疲劳寿命、可靠性都有极高的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种管体分段连接装置及一种管体分段连接方法，能够提高管体的整体结构连续性和可靠性，降低成本，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种管体分段连接装置，包括环状操作平台，环状操作平台可拆卸地环抱于管体分段的外周面，环状操作平台能够沿管体分段的轴向升降并停留在指定位置，环状操作平台承载操作人员和焊接设备，焊接设备供操作人员对待连接的管体分段进行焊接。

优选地，环状操作平台包括多个依次首尾相连的梯形段，第一个梯形段的首端与最后一个梯形段的尾端能够相连接形成环状操作平台或相分离。

优选地，相邻梯形段之间相铰接。

优选地，环状操作平台设有升降机构，升降机构使环状操作平台沿管体分段的轴向升降。

优选地，环状操作平台设有锁紧结构，锁紧结构使环状操作平台与管体分段相对固定或相对可升降。

优选地，管体分段内设有对中定位结构，对中定位结构使两个待连接的管体分段相互对中。

优选地，环状操作平台还承载以下设备中的一个或多个：焊接预处理设备、保温设备、焊接检测设备、焊缝打磨设备、防腐敷设设备和起吊设备。

本发明还提供一种管体分段连接方法，采用如上所述的管体分段连接装置，依次包括以下步骤：步骤一、将一个管体分段竖直放置在安装基础面上，将环状操作平台置于安装基础面上并环抱于管体分段的外周面；步骤二、使环状操作平台承载着操作人员和焊接设备沿管体分段的轴向上升至管体分段的上端并停留在作业位置；步骤三、将下一个管体分段竖直起吊至上一个管体分段的上方；步骤四、由操作人员利用焊接设备将两个管体分段焊接；步骤五、重复步骤二至步骤四，将所有管体分段逐个依次焊接。