CN101082266A - 一种石油钻机井架的对接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油钻机井架的对接方法，有下列步骤：①在双耳板销孔内穿入产品销轴定心，在要进行对接的井架下段单体立柱上划线定位组焊双耳板，所述产品销轴公称直径与销孔公称直径相同，与销孔配合为销孔公差为H8～H12、销轴公差为d8～d12的间隙配合；②在单耳板和双耳板的销孔之间穿入工艺销轴，所述工艺销轴公称直径比销孔公称直径小0.8～1.5％，移动单耳板至单耳板销孔中心相对双耳板销孔中心向单耳板方向偏心销孔直径的0.8～1.5％位置后在要进行对接的井架上段单体立柱上划线定位焊接单耳板；③取下工艺销轴，换上产品销轴进行井架单体的对接。本方法解决了因立柱端面之间存在间隙造成的井架承载性能、抗风稳定性能差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻机井架制造技术，特别涉及一种石油钻机井架的对接方法。
背景技术
石油钻机井架是石油钻机重要组成部分，主要用于安放天车、游车、大钧等起升设备，安放和悬挂立管、水龙头、水龙带等泥浆循环设备及工具，承受起下钻、下套管、打捞及其他作业所产生的载荷，提供起下钻及存放立根操作的高度与空间。多节对接式石油钻机井架是其中的一种结构形式，其井架主体由井架下体、若干段井架中体、井架上体等井架单体组成，井架上体与中体、中体与中体、中体与下体之间采用圆柱销轴定位和对接，井架单体为横截面为正方形或矩形的框架结构，前面敞开，四角为起主要承载作用的立柱，立柱材料一般选用无缝方钢管或工字钢、H型钢等。由于立柱端面是承载面，立柱在下料后要进行端面机加工，对接时，要求井架单体立柱端面对正且贴合紧密，然后通过焊接在立柱上的连接耳板穿入销轴联接。保证井架单体立柱端面对正且贴合紧密的关键是井架连接耳板孔径与相配销轴直径大小的确定及对接井架单体上、下连接耳板相对位置的确定。现有技术进行井架单体对接时，采用先定位下段井架单体上双耳板位置并焊接，然后穿入公称直径与连接耳板销孔同径的工艺销轴定心连接单耳板与双耳板，使用调紧工装，使井架单体立柱端面对正且贴合紧密后，确定上段井架单体上单耳板位置并焊接。井架工作时使用产品销轴连接，产品销轴直径比连接耳板销孔直径小1～1.5mm，采用这种方法对接，目的是解决在井架安装使用过程中销轴穿取困难的问题。由于井架制做过程中焊接变形的存在和产品销轴与销孔配合采用间隙配合这两个原因，对接组装后井架单体立柱端面仍存在间隙，使端面不易贴合紧密。在实际使用过程中，由于井架各相邻井架单体立柱存在间隙，在工作状态下连接耳板及销轴受力，耳板销孔受力变形与销轴间产生更大的间隙，使配合恶化。使用一段时间后，造成井架承载能力和稳定性快速下降，工作时或风力较大时井架会产生晃动。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油钻机井架的对接方法，能保证对接的井架单体的立柱端面对正且贴合紧密，井架承载效果好、抗风稳定性好。
实现本发明目的采取的技术方案是：
一种石油钻机井架的对接方法，井架主体由多节井架单体对接而成，井架单体之间通过焊接在其上的连接耳板穿入圆柱销轴进行对接，其特征在于：包括下列步骤：
(1)在双耳板销孔内穿入产品销轴定心，在要进行对接的井架下段单体立柱上划线定位组焊双耳板，所述产品销轴公称直径与销孔公称直径相同，与销孔配合为销孔公差为H8～H12、销轴公差为d8～d12的间隙配合；
(2)在单耳板和双耳板的销孔之间穿入工艺销轴，所述工艺销轴公称直径比销孔公称直径小0.8～1.5％，移动单耳板至单耳板销孔中心相对双耳板销孔中心向单耳板方向偏心销孔直径的0.8～1.5％位置后在要进行对接的井架上段单体立柱上划线定位焊接单耳板；
(3)取下工艺销轴，换上产品销轴进行井架单体的对接。
所述产品销轴与销孔配合为销孔公差为H0、销轴公差为d9的间隙配合。
所述移动单耳板至单耳板销孔中心相对双耳板销孔中心向单耳板方向偏心采用对单耳板打斜铁方法。
所述的产品销轴两端部各加工有导向锥体。
本发明由于具有工艺销轴直径小于产品销轴直径，利用工艺销轴穿入连接耳板内并用机械方法使单耳板销孔与双耳板销孔产生一定的偏心量后定位焊接单耳板，对接组装时，在连接耳板内穿入产品销轴的工艺特点，实现了产品销轴将对接的两段井架单体拉紧，消除了立柱端面之间的间隙，从而可保证立柱端面紧密贴合，避免销轴和耳板受力，解决了因立柱端面之间存在间隙造成的井架承载性能差、抗风稳定性差的问题。
附图说明
图1是井架总体结构示意图
图2是图1中井架单体对接部位Y的放大结构示意图
图3是图2的A向视图
图4是井架单体对接穿入工艺销轴时示意图
具体实施方式
下面以五节对接式石油钻机井架的对接组装为例，对本发明作进一步描述。
图1所示是五节对接式石油钻机井架对接并立起后结构示意图，井架主体由井架下体1、井架中体2、井架中体3、井架中体4、井架上体5五个井架单体依次对接而成，各井架单体为横截面为矩形的框架结构，前面敞开，四角起主要承载作用的立柱选用工字钢，井架单体的对接通过在焊接在相邻井架单体立柱上的连接耳板内穿入圆柱销轴连接。
井架在生产现场对接、组装时，将组焊后的井架单体开口朝上平放在胎具内，用调紧工装将各相邻井架单体的立柱端面对正且贴合紧密，通过立柱上的连接耳板穿入销轴进行相邻井架单体的连接。
图2、图3、图4所示为井架中体2与井架中体3对接结构及方法示意图。下面以井架中体2与井架中体3对接为例，说明具体连接方法。
(1)在双耳板6上穿入产品销轴7定心，在位于下段的井架中体2的立柱21上划线定位组焊双耳板6，产品销轴7公称直径与双耳板6的销孔公称直径相同，为φ60mm，与销孔配合为销孔公差为H0、销轴公差为d9的间隙配合，产品销轴7两端部各加工有一段导向锥体，便于销轴在销孔中穿入；(2)在单耳板8和双耳板6的销孔之间穿入工艺销轴9，工艺销轴9公称直径比耳板销孔公称直径小0.8mm，打斜铁使单耳板8销孔中心相对双耳板6销孔中心向单耳板6方向偏心0.5～0.8mm，利用工艺销轴9定心，在井架中体3的立柱31上划线定位并焊接单耳板6；(3)按上述方法依次进行各井架单体立柱上连接耳板的焊接。(4)取下工艺销轴9，换上产品销轴7，穿入双耳板6和单耳板8销孔内连接井架中体2与井架中体3，并依次进行其他井架单体的连接。
本发明工艺销轴9直径小于产品销轴7，利用工艺销轴9来确定单耳板8的焊接位置，使单耳板、双耳板销孔中心产生偏心，使井架单体各段连接处产生销孔直径的0.8～1.5％的预紧量。实际组装时，穿入产品销轴，由于产品销轴直径大于工艺销轴，产品销轴的穿入给对接的井架单体施加相互靠近的拉紧力，使立柱端面贴合紧密，补偿了井架焊接变形带来的立柱端面之间的间隙，从而提高了立柱承载能力和抗风稳定性。
Claims (4)
1、一种石油钻机井架的对接方法，井架主体由多节井架单体对接而成，井架单体之间通过焊接在其上的连接耳板穿入圆柱销轴进行对接，其特征在于：包括下列步骤：
①在双耳板销孔内穿入产品销轴定心，在要进行对接的井架下段单体立柱上划线定位组焊双耳板，所述产品销轴公称直径与销孔公称直径相同，与销孔配合为销孔公差为H8～H12、销轴公差为d8～d12的间隙配合；
②在单耳板和双耳板的销孔之间穿入工艺销轴，所述工艺销轴公称直径比销孔公称直径小0.8～1.5％，移动单耳板至单耳板销孔中心相对双耳板销孔中心向单耳板方向偏心销孔直径的0.8～1.5％位置后在要进行对接的井架上段单体立柱上划线定位焊接单耳板；
③取下工艺销轴，换上产品销轴进行井架单体的对接。
2、如权利要求1所述石油钻机井架的对接方法，其特征在于：所述产品销轴与销孔配合为销孔公差为H0、销轴公差为d9的间隙配合。
3、如权利要求1所述石油钻机井架的对接方法，其特征在于：所述移动单耳板至单耳板销孔中心相对双耳板销孔中心向单耳板方向偏心采用对单耳板打斜铁方法。
4、如权利要求1所述石油钻机井架的对接方法，其特征在于：所述的产品销轴两端部各加工有导向锥体。
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