項(xiàng)目三海洋平臺(tái)構(gòu)件加工1、平臺(tái)構(gòu)件加工特點(diǎn)2、構(gòu)件相貫邊緣加工設(shè)備及加工工藝一、平臺(tái)構(gòu)件加工特點(diǎn)由海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)可知，其構(gòu)件主要由圓管、圓柱體、箱形梁、型材、鋼板、加強(qiáng)板、肘板及其他一些異形鋼板構(gòu)件組成。海洋平臺(tái)構(gòu)件加工中以鋼板整平、相貫線加工、圓形加工和型鋼撐直、型鋼圓形加工為主。海洋平臺(tái)構(gòu)件的鋼板厚度一般較厚，有時(shí)還使用高強(qiáng)度合金鋼。由于任何結(jié)構(gòu)物的總體變形均由零部件以及分段結(jié)構(gòu)的加工、裝焊變形形成，所以控制海洋平臺(tái)整個(gè)結(jié)構(gòu)物的總體變形，應(yīng)從零件加工工序開(kāi)始，實(shí)行全面質(zhì)量控制，直至全面完工交貨。（一）冷加工

1.對(duì)鋼材組織和機(jī)械性能的影響它使強(qiáng)度、硬度提高，塑性、沖擊韌性降低。

2.對(duì)鋼材化學(xué)、物理性能的影響產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而增加了應(yīng)力腐蝕傾向；增大了內(nèi)部晶粒大小的不均勻性，使材料抗腐蝕能力降低。不產(chǎn)生氧化皮，基本上不影響原始厚度及表面光潔度，加工過(guò)程便于控制。（二）熱加工

1.對(duì)鋼材組織和機(jī)械性能的影響

鋼板內(nèi)少量氣孔、疏松消除或得以改善；晶粒細(xì)化。表面有“增碳”現(xiàn)象造成表面硬化，然其表層下的部位有“脫碳”現(xiàn)象而使強(qiáng)度有所下降；具有明顯的方向性造成順纖維方向強(qiáng)度提高，垂直于纖維方向的強(qiáng)度下降；在加熱過(guò)程中若出現(xiàn)“過(guò)熱”（對(duì)船用鋼材及一般海洋平臺(tái)用鋼材其“過(guò)熱”溫度在950°C以上）現(xiàn)象時(shí)，則晶粒肥大。冷卻后粗大的奧氏體晶粒將轉(zhuǎn)變?yōu)槲菏象w組織，鋼材的韌性和塑性降低；若出現(xiàn)“過(guò)燒”（溫度達(dá)1300~1400°C接近固化線）現(xiàn)象，鋼材塑性急劇惡化，鋼材彎曲加工時(shí)其表面呈網(wǎng)狀裂紋，工件只能報(bào)廢。（二）熱加工

2.對(duì)鋼材化學(xué)、物理性能的影響加熱區(qū)增厚而其邊緣凹陷產(chǎn)生電化腐蝕；內(nèi)部晶粒大小不均勻性增大，使材料抗腐蝕性能下降。鋼材表面產(chǎn)生氧化，氧化皮脫落使鋼板原始厚度減薄。

3.水火彎曲對(duì)鋼材性能的影響對(duì)于一道水火加工線而言，它的影響可分為三個(gè)區(qū)域。第一區(qū)為加熱線區(qū)，稱為全熱區(qū)，其溫度一般在910°C左右；此區(qū)之兩旁是受到加熱線熱量的影響區(qū)，稱為過(guò)渡區(qū)，其溫度一般為723~910°C之間；左右過(guò)渡區(qū)旁也是熱影響區(qū)，只是影響小些，稱為時(shí)效區(qū)，其溫度一般在723°C以下。二、構(gòu)件相貫邊緣加工設(shè)備及加工工藝（一）手工切割

由于海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的邊緣，除管管相貫和管板相貫邊緣與船舶建造中的邊緣、焊縫有較大的區(qū)別外，其它邊緣、焊縫均與船舶鋼板板縫一樣，僅平臺(tái)構(gòu)件厚度厚些而已。而平臺(tái)管件相貫線邊緣之特點(diǎn)，在于其焊縫坡口角度是變化的，且其坡口角度又是與相貫線位置密切相關(guān)，也即二管的相對(duì)位置要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)。本章將按平臺(tái)邊緣特點(diǎn)來(lái)論述邊緣加工。在平臺(tái)放樣下料一章中，闡述了管板相貫及管管相貫的內(nèi)外皮相貫線的放樣。此內(nèi)外相貫線間的部位即表示出相貫線邊緣的坡口形式和尺寸。有此外相貫線相對(duì)位置，就可制作相貫線邊緣的加工樣板。

相貫線外邊緣加工樣板上一定有表示角度相分的分度線，按習(xí)慣通常劃出0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°（與0°線相對(duì)應(yīng)）線，將0°和180°線定為定位線（也稱基準(zhǔn)線）。為此，在被切割的管子上劃出定位線與樣板對(duì)應(yīng)。1.管子劃定位線

將管子擱置在管件托架上。首先管子置水平，（見(jiàn)圖5-1a）；第二步劃管件端面垂線，見(jiàn)圖5-1b)。此垂面線可以是一端的，也可以是兩端的，還可以根據(jù)一端面垂面線劃管子任何位置的垂面而圓周線。第三步劃0°線、180°，同時(shí)劃出90°線、270°線。它們均由兩端上定點(diǎn)連直線劃成。2.按樣板下料將樣板上的定位線（0°或180°線）與管子上的相應(yīng)定位線對(duì)準(zhǔn)，將樣板沿管外表面緊貼包上，檢查樣板上的分度線與管子上的分度線均一一相應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)，再用洋沖按樣板上的內(nèi)外皮相貫線沖印在管子上。3.切割

先按內(nèi)外相貫線作垂直于管子表面的切割。而后按外皮相貫線作斜向切割，即切割的削面一點(diǎn)在外皮相貫線上，切割方向的末點(diǎn)在內(nèi)皮相貫線的角隅點(diǎn)處所連的斜線進(jìn)行切割。此相貫線焊縫之坡口坡度是變的，切割時(shí)應(yīng)隨時(shí)調(diào)整割具方向，以保證切割始終符合上述規(guī)定斜向進(jìn)行。在切割平臺(tái)相貫線邊緣坡口應(yīng)注意有時(shí)相貫邊緣坡口角有“反向”現(xiàn)象，即其坡口角一部分是同向而另一部分是反向的，此時(shí)切割應(yīng)注意：第一次切割不能全部按內(nèi)皮相貫線切割?！胺聪颉辈糠謶?yīng)先按外皮相貫線切割。同時(shí)注意其正向和反向過(guò)渡區(qū)坡口角的正確度。（二）數(shù)控或電腦控制切割

對(duì)于手工切割相貫線邊緣坡口是一件難度較大的作業(yè)，而其切割質(zhì)量——坡口的正確度、切割而得光潔度，有直接影響焊接質(zhì)量。故目前較多地使用兩種方式：一是電腦控制切割，二是數(shù)字控制切割，均系專用機(jī)。電腦控制切割專用機(jī)，是利用坐標(biāo)放樣法建立其數(shù)學(xué)模型。該數(shù)學(xué)模型用一個(gè)變量w（被切割管件的圓心角）控制，從而完成切割工作。通常該機(jī)由兩個(gè)割嘴組成。移動(dòng)方式有管動(dòng)式和刀動(dòng)式兩種，比較多見(jiàn)的是刀動(dòng)式。數(shù)控切割專用機(jī)使用比較多。圖5-2所示為日本YMW——1000M型數(shù)控切管機(jī)示意圖。它可以切割：管徑：250~1000mm；管壁厚：5~60mm；軸交角：30~150°。無(wú)論哪一種自動(dòng)切管機(jī)，被切割管件的管徑、壁厚均有一定限度。對(duì)于大直徑的圓柱體的分段就不適用。在船廠一般使用的數(shù)控切管機(jī)上只要切割具是數(shù)字?jǐn)?shù)控或電腦控制而不是機(jī)械控制的，均可切割分成段的大直徑圓柱體的分段。關(guān)于這方面的軟件，我國(guó)已研究成功并投入使用。目前正向完善軟件性能及研制配套及研制配套的數(shù)控或微機(jī)的切管機(jī)方向發(fā)展。（三）邊緣加工工藝中注意事項(xiàng)

1）相貫構(gòu)件之間的相對(duì)位置線一定要正確無(wú)誤。這不但在放樣、制作樣板時(shí)必須切實(shí)注意，在邊緣加工、下料劃線時(shí)同樣不允疏忽。2）當(dāng)管管相貫為非貫通節(jié)點(diǎn)時(shí)，除對(duì)非貫通構(gòu)件的相貫端進(jìn)行相貫邊緣切割外，在另一管（即稱貫通管）的相應(yīng)位置上，也應(yīng)按樣板（即相貫線的俯視圖的展開(kāi)樣板）劃線。此作用是將已切割好的非貫通構(gòu)件吊上校核兩管相貫邊緣的正確度。3）當(dāng)管管相貫為貫通節(jié)點(diǎn)時(shí)，一般支管為貫通件，不進(jìn)行切割。面主管進(jìn)行切割，則也要在主管上的相應(yīng)位置用樣板劃線，并用支管按圖紙要求的正確位置進(jìn)行校核，再行切割。當(dāng)相同節(jié)點(diǎn)（各種技術(shù)要素均相同的節(jié)點(diǎn)）較多時(shí)，使用支管樣段，即取支管一段將其一端按相貫線切割成無(wú)坡口相貫邊緣。這樣便可方便正確地核對(duì)主管上相貫線的正確度。4）