[发明专利]石油钻井平台桩腿用半圆板及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井平台桩腿弦管用半圆板及其制造工艺。

背景技术

大型自升式平台用于近海石油/天然气资源的勘探和开采，平台主体通 过桩腿来支撑。桩腿为三角桁架式，在桩腿结构的三角处设有带齿条的主弦 管，其间通过支撑管连接。主弦管包括两个相对的半圆板和齿条，平台桩腿 用半圆板的制造在我国一直处于空白。国外半圆板的制造工艺主要包括是： 轧制钢板——分割钢板——钢板经大吨位压力机热压成型——半圆板热处 理、精整定型。

由于国内没有成套的大吨位压力机及配套的系列模具，因此平台桩腿用 半圆板一直依赖进口。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自升式平台桩腿弦管用半圆板及 其制造工艺，不仅能够确保半圆板较高的尺寸精度，而且半圆板整体性能均 匀。

为了解决上述问题，本发明提供了一种自升式平台桩腿弦管用半圆板的 制造工艺包括：将成份达到要求的钢水连铸成实心管坯，再将管坯加工成无 缝钢管，最后通过纵向锯切将无缝钢管锯切成半圆板。

优选地，所述工艺具体包括如下步骤：

步骤1、将冶炼好的、成份已达到要求的钢包中的钢水通过连铸设备进 行连铸，形成具有一定管径的实心管坯；

步骤2、对管坯进行缓冷热处理，消除管坯内部组织应力；

步骤3、将管坯定尺冷定心，具体是指通过带锯机将管坯锯切成符合长 度要求，再将管坯一端端面中心钻出定心孔；

步骤4、将管坯加热到符合穿孔轧制要求的温度，再实心管坯通过二辊 斜轧穿孔机组，穿孔轧制成空心毛管；然后将穿孔后的毛管加热，通过定减 径机组轧成无缝钢管，并对钢管进行调质热处理；

步骤5、对钢管进行矫直，再进行稳定化热处理，以消除矫直后钢管内 部存在的组织应力；

步骤6、通过磨镗床将钢管的内外表面进行磨削加工，以消除钢管内外 面存在的缺陷及氧化铁皮；

步骤7、沿纵向对钢管划线，在对钢管进行纵向锯切，将钢管锯切成对 称的两个半圆板。

优选地，所述步骤7中通过立式带锯进行纵向锯切。

本发明还提供了一种自升式平台桩腿弦管用半圆板，该半圆板通过如下 工艺进行制备：将成份达到要求的钢水连铸成实心管坯，再将管坯加工成无 缝钢管，最后通过纵向锯切将无缝钢管锯切成半圆板。

本发明具有如下优点：

1、直接改变现有钢板压制半圆板技术，采用成形钢管分割制造半圆板 方式，其工艺成形方式与原有方式截然不同，其工艺技术路线为该领域内首 创，由于不采用大吨位压力机，大大降低了制造成本；

2、钢管整体淬火调质热处理，材料整体性能均匀稳定，精正后进行稳 定化处理，消除了钢管内部的组织应力，钢管锯切后，半圆板不发生翘曲变 形，保证了半圆板尺寸精度。而原有生产工艺，半圆板进行调质热处理后， 由于半圆板内外表面曲率不同，发生较严重的翘曲变形，精正后由于尺寸精 度超差，废品率较高。

3、在立式带锯上进行钢管锯切，保证在钢管锯切加工过程中，锯条走 行平稳，锯切成品精度高于钢板压制的半圆板精度。

具体实施方式

本发明的制造工艺主要包括如下步骤：电炉冶炼→LF炉精炼→真空脱 气处理→连铸管坯→管坯热处理→管坯表面修磨、精正→管坯定尺冷定心→ 管坯加热→穿孔→定径→热处理→取样、性能检验→矫直→稳定化热处理→ 内外磨→超声波探伤→涡流探伤→切头尾→检查划线→纵向锯切→成品检 查。具体是：

首先进行连铸管坯，也就是通过管坯连铸设备，将冶炼好的、成份已达 到要求的钢包中的钢水倒入连铸机中间包中，通过结晶器，拉坯机等连铸工 装设备，拉出符合规格要求的连铸管坯。其目的是利用现有的工装设备，生 产出符合要求的连铸管坯。

接下来进行管坯热处理，即将连铸机拉出的管坯通过辊道收集在一起， 然后进行管坯缓冷热处理。其目的是调整管坯内部结晶铸态组织，消除管坯 内部组织应力。

接下来进行管坯定尺冷定心，定尺是通过带锯机将管坯锯切成符合长度 要求，冷定心是将定尺后的管坯一端端面中心，钻成符合要求的一个定心孔。 管坯定尺，管坯冷定心均为管坯热穿孔前的预备工序。