[发明专利]一种石油钻机K形井架的滚装式拼装方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种石油钻机K形井架的滚装式拼装方法。

背景技术

石油钻机井架在钻井作业中要承受环境载荷、操作载荷以及设备动力载荷，井架受力复杂，所以对井架的制造质量要求较高。而K形井架一般为4～5段焊接的桁架结构件，每段长约为10m左右，总体长度约为40～50m。各段之间通过销轴连接，低位组装，整体起升。各段连接时既要保证销轴连接顺利，各端头贴合面符合工艺要求，同时还要保证整体连接后作为主承载件的井架各段立柱的直线度符合要求。由于井架各段尺寸较大(10m×3m左右)，采用整体加工的方法很难或无法保证同时满足以上工艺要求。

如何有效的实现井架各段的制造，成为一个急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油钻机K形井架的滚装式拼装方法，解决了现有技术采用整体加工的方法,，很难或无法保证销轴连接顺利、各端头贴合面符合工艺要求、井架各段立柱的直线度符合要求的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种石油钻机K形井架的滚装式拼装方法，先采用常规制造方式分别制作井架各段、以及用于各段连接的单耳板和双耳板；然后，在平台上，按照相邻三段为一个单元进行摆放，拼装井架各段及其单耳板和双耳板，完成K形井架各段的制作。

本发明的有益效果是，该滚装式拼装方法，先采用现有的方法制成井架各段及连接各段之间的耳板；再将制成的井架各段置于拼装平台上，至少相邻三段为一个单元进行摆放，检测井架各段连接之间的接触情况，同时检测三段的整体直线度，根据检测结果，调整各段摆放位置，必要时对井架各段的端面进行加工和修整，直至符合工艺要求，在此种情况下穿销轴配组合各段之间连接的单双耳板，断焊牢固后，退出连接销轴，拆开后滚装式拼装下一个单元，配组合连接耳板，依次配组合其余各端头连接耳板，即可完成整个井架的拼装。

本发明的方法通过滚装式拼装，配组合相互连接的单双耳板，实现井架各段连接，使井架各段的生产制造符合工艺要求。本方法具有操作简单、安全可靠、工作效率高、生产制造成本低，占用工作场地小，对人员素质要求不高和能满足产品质量要求的特点。

附图说明

图1是本发明井架各段拼装示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明井架各段拼装接头示意图；

图4是图3的俯视图。

图中，1.第一段，2.单耳板，3.双耳板，4.第二段，5.第三段，6.支撑，7.连接销轴，a为立柱直线度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明方法的总体思路是，先采用常规制造方式分别制作井架各段(假如依次称为第一段1、第二段4、第三段5、第四段、第五段等等)、以及用于各段连接的单耳板2和双耳板3，然后在平台上，按照相邻三段为一个单元进行摆放，拼装井架各段及其单耳板2和双耳板3，完成K形井架各段的制作。

本发明方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：采用现有常规制造方式分别制作井架各段，如第一段1、第二段4、第三段5，第四段、第五段图中没有显示，同时，制作用于各段对接处的耳板，耳板包括单耳板2和双耳板3，单耳板2和双耳板3成对制作；

步骤2：按照相邻三段为一个单元进行摆放，如图1、图2所示，将步骤1制得的第一段1、第二段4、第三段5依次摆放，保证该三段相邻的对接处对正、平齐，且各段接触面贴合率符合工艺要求，同时检测三段整体直线度a符合要求；

各段对接处与直线度如果不符合要求时，先调整各段摆放位置，再根据端头情况进行相关段的修整，必要时对相关段端面进行再加工后重新再进行拼装，直至摆放符合工艺要求。

步骤3：保持步骤2最终的三段位置不变，如图3、图4所示，按相邻各段对接的位置尺寸穿销轴7装配单耳板2和双耳板3，保证对接处每对单耳板2和双耳板3之间的安装间隙符合要求，在此位置将单耳板2和双耳板3与各自段点焊，在双耳板3间还需点焊工艺撑，防止焊接变形和位置尺寸发生变化。

步骤4：从步骤3点焊牢固后的各个单耳板2和双耳板3中抽出销轴7，将各段脱开，然后将所有的单耳板2和双耳板3继续施焊牢靠，完成第一段1、第二段4、第三段5的制作。

步骤5：按步骤2、步骤3、步骤4方式进行下一单元拼装，即再拼装第二段4、第三段5、第四段，最后拼装第三段5、第四段、第五段，以此类推，完成整个井架所有各段的制作。

现场组装各段时，依次在各段之间的单耳板2和双耳板3中插入销轴7，即可保证安装顺利，各段对正性及直线度均良好。