基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，主要針對(duì)海洋工程中的海底管道及水下結(jié)構(gòu)物的犧牲陽極的更換及維修。基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接過程可由潛水員或潛水機(jī)器人（ROV）完成作業(yè)。摩擦焊屬于固相連接，其焊接過程受環(huán)境壓力影響相對(duì)較小。另外，在水深較深，普通潛水方法無法到達(dá)的情況下，采用ROV作業(yè)可以在幾百米到上千米的水深進(jìn)行焊接。本設(shè)備作業(yè)成本相對(duì)較低、操作簡單，可獲得質(zhì)量良好的焊接接頭。
【專利說明】基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水下焊接方法，特別是涉及一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接方法與設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國海洋石油工業(yè)的發(fā)展，一些海洋管道及水下結(jié)構(gòu)物的使用年限已經(jīng)較長，需要對(duì)其安裝的犧牲陽極進(jìn)行更換或安裝，由于無法將管道或結(jié)構(gòu)物移至岸上或無水條件下進(jìn)行焊接，并且隨著我國水下結(jié)構(gòu)物水深的增加，普通水下焊接方法存在一定困難，因此本專利提出一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接方法及設(shè)備，主要針對(duì)海洋石油工業(yè)中的海底管道及水下結(jié)構(gòu)物的犧牲陽極的更換及維修。該設(shè)備可由潛水員潛水操作，也可由潛水機(jī)器人(ROV)攜帶作業(yè)。摩擦焊屬于固相連接，焊接接頭質(zhì)量相對(duì)于弧焊方法的焊接接頭受有水環(huán)境及環(huán)境壓力影響較小。另外，在水深較深，普通潛水方法無法到達(dá)的情況下，采用ROV作業(yè)可以在幾百米到幾千米的水深進(jìn)行焊接。該方法結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、性能可靠，可實(shí)現(xiàn)水下犧牲陽極的安裝及更換，具有較好的實(shí)用化與市場應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)【背景技術(shù)】所述，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，該設(shè)備可由潛水員或ROV進(jìn)行水下作業(yè)，對(duì)水下結(jié)構(gòu)物或海底管道的犧牲陽極進(jìn)行更換或安裝。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，主要由定位鎖緊磁鐵(I)、機(jī)架
(2)、水下液壓熱插模塊(3)、焊接主軸(4)、陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)(5)和陽極組件定位機(jī)構(gòu)(6)組成，其中:犧牲陽極組件(7 )通過陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)(5 )和陽極組件定位機(jī)構(gòu)(6 )置于焊接設(shè)備上，機(jī)架(2)上設(shè)置吊耳，定位鎖緊磁鐵(I)通過水下液壓熱插模塊(3)連接液壓動(dòng)力管線，通過焊接主軸(4)進(jìn)行焊接作業(yè)，陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)(5)固定或釋放犧牲陽極組件(7)。
[0006]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0007](I)該設(shè)備以液壓作為動(dòng)力，采用帶有動(dòng)密封的復(fù)合式摩擦焊接主軸頭，可由潛水員或ROV操作完全在水下進(jìn)行作業(yè)；
[0008](2)采用水下摩擦螺柱焊技術(shù)進(jìn)行犧牲陽極的焊接，焊接接頭的質(zhì)量受水下壓力環(huán)境影響較小，且焊接前無需對(duì)管道防腐層、配重層等進(jìn)行處理，且焊后對(duì)其損傷也相對(duì)較小，并能獲得較好質(zhì)量的焊接接頭；
[0009](3)作業(yè)過程中利用磁鐵吸附在待焊工件上，焊接完成后能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與工件的快速分離，操作方便快捷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖la、圖1b為常用犧牲陽極組件的結(jié)構(gòu)形式簡圖；
[0011]圖2為摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1-定位鎖緊磁鐵，2-機(jī)架，3-水下液壓熱插模塊，4-焊接主軸，5-陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)，6-陽極組件定位機(jī)構(gòu)，7-犧牲陽極組件。

【具體實(shí)施方式】
[0013]按照?qǐng)D2所示，一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，主要由定位鎖緊磁鐵1、機(jī)架2、水下液壓熱插模塊3、焊接主軸4、陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)5和陽極組件定位機(jī)構(gòu)6組成，焊接開始前將犧牲陽極組件7通過陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)5和陽極組件定位機(jī)構(gòu)6準(zhǔn)確安裝置焊接設(shè)備上。起重設(shè)備通過機(jī)架2上的吊耳將焊接設(shè)備下放置待焊水下結(jié)構(gòu)物的相應(yīng)位置后，由潛水員或潛水機(jī)器人(ROV)將定位鎖緊磁鐵I的鎖緊扳手撥置鎖緊狀態(tài)，以完成犧牲陽極組件7焊接裝置的定位與固定。在確保磁鐵吸附牢固后，將液壓動(dòng)力管線通過水下液壓熱插模塊3連接后即可通過焊接主軸4進(jìn)行焊接作業(yè)。待作業(yè)完成后，由潛水員或潛水機(jī)器人(ROV)對(duì)陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)5進(jìn)行操作以釋放犧牲陽極組件7。
[0014]上述的設(shè)備以液壓作為動(dòng)力，采用帶有動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的復(fù)合式摩擦焊接主軸頭，可由潛水員或ROV操作完全在水下進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)過程中利用磁鐵吸附在待焊工件上，焊接完成后能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與工件的快速分離。作為設(shè)備動(dòng)力源的液壓泵站可采用陸上常用的普通液壓泵站，放置在船上、陸上或設(shè)備機(jī)架(2)上。采用ROV作業(yè)時(shí)，設(shè)備的液壓系統(tǒng)可采用ROV本身的液壓泵提供高壓油液。焊接主軸(4)與液壓泵站之間可通過水下液壓熱插模塊(3)進(jìn)行快速連接與分離。
【權(quán)利要求】
1.一種基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，主要由定位鎖緊磁鐵(I)、機(jī)架(2)、水下液壓熱插模塊(3)、焊接主軸(4)、陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)(5)和陽極組件定位機(jī)構(gòu)(6)組成，其特征在于:犧牲陽極組件(7)通過陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)(5)和陽極組件定位機(jī)構(gòu)(6)置于焊接設(shè)備上，機(jī)架(2)上設(shè)置吊耳，定位鎖緊磁鐵(I)通過水下液壓熱插模塊(3)連接液壓動(dòng)力管線，通過焊接主軸(4)進(jìn)行焊接作業(yè)，陽極組件鎖緊機(jī)構(gòu)(5)固定或釋放犧牲陽極組件(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，其特征在于:所述的設(shè)備以液壓作為動(dòng)力，采用帶有動(dòng)密封結(jié)構(gòu)的復(fù)合式摩擦焊接主軸頭，可由潛水員或ROV操作完全在水下進(jìn)行作業(yè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，其特征是:作業(yè)過程中利用磁鐵吸附在待焊工件上，焊接完成后能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與工件的快速分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于摩擦螺柱焊的犧牲陽極水下焊接設(shè)備，其特征是:作為設(shè)備動(dòng)力源的液壓泵站可采用陸上常用的普通液壓泵站，放置在船上、陸上或設(shè)備機(jī)架(2)上；采用ROV作業(yè)時(shí)，設(shè)備的液壓系統(tǒng)可采用ROV本身的液壓泵提供高壓油液；焊接主軸(4)與液壓泵站之間可通過水下液壓熱插模塊(3)進(jìn)行快速連接與分離。
【文檔編號(hào)】B23K20/12GK204171533SQ201420554553
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】高輝, 焦向東, 周燦豐 申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院