03 项目三 海洋平台构件加工《海洋平台建造工艺》（船舶工程技术专业）.ppt

项目三 海洋平台构件加工 1、平台构件加工特点 2、构件相贯边缘加工设备及加工工艺 一、平台构件加工特点 由海洋平台结构可知，其构件主要由圆管、圆柱体、箱形梁、型材、钢板、加强板、肘板及其他一些异形钢板构件组成。 海洋平台构件加工中以钢板整平、相贯线加工、圆形加工和型钢撑直、型钢圆形加工为主。 海洋平台构件的钢板厚度一般较厚，有时还使用高强度合金钢。 由于任何结构物的总体变形均由零部件以及分段结构的加工、装焊变形形成，所以控制海洋平台整个结构物的总体变形，应从零件加工工序开始，实行全面质量控制，直至全面完工交货。 （一）冷加工 1. 对钢材组织和机械性能的影响 它使强度、硬度提高，塑性、冲击韧性降低。 2. 对钢材化学、物理性能的影响 产生内应力，从而增加了应力腐蚀倾向；增大了内部晶粒大小的不均匀性，使材料抗腐蚀能力降低。不产生氧化皮，基本上不影响原始厚度及表面光洁度，加工过程便于控制。 （二）热加工 1. 对钢材组织和机械性能的影响 钢板内少量气孔、疏松消除或得以改善；晶粒细化。表面有“增碳”现象造成表面硬化，然其表层下的部位有“脱碳”现象而使强度有所下降；具有明显的方向性造成顺纤维方向强度提高，垂直于纤维方向的强度下降；在加热过程中若出现“过热”（对船用钢材及一般海洋平台用钢材其“过热”温度在950°C以上）现象时，则晶粒肥大。冷却后粗大的奥氏体晶粒将转变为魏氏体组织，钢材的韧性和塑性降低；若出现“过烧”（温度达1300~1400°C接近固化线）现象，钢材塑性急剧恶化，钢材弯曲加工时其表面呈网状裂纹，工件只能报废。 （二）热加工 2.对钢材化学、物理性能的影响 加热区增厚而其边缘凹陷产生电化腐蚀；内部晶粒大小不均匀性增大，使材料抗腐蚀性能下降。 钢材表面产生氧化，氧化皮脱落使钢板原始厚度减薄。 3.水火弯曲对钢材性能的影响 对于一道水火加工线而言，它的影响可分为三个区域。第一区为加热线区，称为全热区，其温度一般在910°C左右；此区之两旁是受到加热线热量的影响区，称为过渡区，其温度一般为723~910°C之间；左右过渡区旁也是热影响区，只是影响小些，称为时效区，其温度一般在723°C以下。 二、构件相贯边缘加工设备及加工工艺 （一）手工切割 由于海洋平台结构构件的边缘，除管管相贯和管板相贯边缘与船舶建造中的边缘、焊缝有较大的区别外，其它边缘、焊缝均与船舶钢板板缝一样，仅平台构件厚度厚些而已。而平台管件相贯线边缘之特点，在于其焊缝坡口角度是变化的，且其坡口角度又是与相贯线位置密切相关，也即二管的相对位置要严格对准。本章将按平台边缘特点来论述边缘加工。 在平台放样下料一章中，阐述了管板相贯及管管相贯的内外皮相贯线的放样。此内外相贯线间的部位即表示出相贯线边缘的坡口形式和尺寸。有此外相贯线相对位置，就可制作相贯线边缘的加工样板。 相贯线外边缘加工样板上一定有表示角度相分的分度线，按习惯通常划出0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°（与0°线相对应）线，将0°和180°线定为定位线（也称基准线）。为此，在被切割的管子上划出定位线与样板对应。 1. 管子划定位线 将管子搁置在管件托架上。首先管子置水平，（见图5-1a）；第二步划管件端面垂线，见图5-1b)。此垂面线可以是一端的，也可以是两端的，还可以根据一端面垂面线划管子任何位置的垂面而圆周线。第三步划0°线、180°，同时划出90°线、270°线。它们均由两端上定点连直线划成。 2. 按样板下料 将样板上的定位线（0°或180°线）与管子上的相应定位线对准，将样板沿管外表面紧贴包上，检查样板上的分度线与管子上的分度线均一一相应且对准，再用洋冲按样板上的内外皮相贯线冲印在管子上。 3. 切割 先按内外相贯线作垂直于管子表面的切割。而后按外皮相贯线作斜向切割，即切割的削面一点在外皮相贯线上，切割方向的末点在内皮相贯线的角隅点处所连的斜线进行切割。此相贯线焊缝之坡口坡度是变的，切割时应随时调整割具方向，以保证切割始终符合上述规定斜向进行。在切割平台相贯线边缘坡口应注意有时相贯边缘坡口角有“反向”现象，即其坡口角一部分是同向而另一部分是反向的，此时切割应注意：第一次切割不能全部按内皮相贯线切割。“反向”部分应先按外皮相贯线切割。同时注意其正向和反向过渡区坡口角的正确度。 （二）数控或电脑控制切割 对于手工切割相贯线边缘坡口是一件难度较大的作业，而其切割质量——坡口的正确度、切割而得光洁度，有直接影响焊接质量