本發(fā)明涉及防爆的技術領域，具體是涉及一種u型激光焊接夾層板防爆墻。

背景技術：

海上油氣生產(chǎn)平臺作為現(xiàn)代海洋資源開發(fā)的主要設備，使得平臺需要集油氣開采、加工、處理、儲存等功能于一體，從而導致了平臺上安裝的設備較多且布置密集。但海洋的環(huán)境惡劣，容易導致這些設備老化、人為事故或設備故障而引起油氣泄露，導致火災或爆炸的安全隱患，造成人員傷亡、環(huán)境污染等巨大的損失，而防爆墻則能將潛在泄露、爆炸風險較高的設備與重點保護區(qū)域(生活樓、人員作業(yè)區(qū)、關鍵設備區(qū)等)隔開，由防爆墻承受潛在油氣爆炸的沖擊波載荷，使保護區(qū)域不受爆炸沖擊，避免二次連鎖破壞，在一定程度減少了爆炸帶來的危害，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，因此，對防爆墻的研究成為了關注的重點。

傳統(tǒng)的防爆墻一般為波紋板或加筋板防爆墻，但這些防爆墻在通過塑性變形吸收爆炸沖擊能量時，由于塑性變形太大，導致防爆能力較差，并且這些防爆墻與周圍結構的連接較復雜，還存在吸能效率不高的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，現(xiàn)旨在提供一種u型激光焊接夾層板防爆墻，以u型夾芯層激光焊接夾層板為基礎，并將u型夾芯層激光焊接夾層板通過側邊支撐結構和頂邊支撐結構焊接于目標上部模塊桁架上，使防爆墻的吸能效率更高、防爆能力更強、結構重量更輕、安裝更方便、占用空間更小，更適用于平臺的防爆。

具體技術方案如下：

一種u型激光焊接夾層板防爆墻，具有這樣的特征，包括：激光焊接夾層板、側邊支撐結構以及頂邊支撐結構，激光焊接夾層板沿平臺的垂線方向設置，激光焊接夾層板的頂邊和兩側邊分別通過頂邊支撐結構和側邊支撐結構焊接于平臺上的目標上部模塊桁架上；其中，

頂邊支撐結構和側邊支撐結構的橫截面均呈帽形結構設置，中部的帽筒凸起、兩側的帽沿呈傾斜設置并與帽筒頂面形成一傾角，且帽筒與激光焊接夾層板連接，兩帽沿均焊接于目標上部模塊桁架上；

激光焊接夾層板為u型夾芯激光焊接夾層板，包括夾芯層結構、上面板以及下面板組成，上面板與下面板呈平行間隔設置，夾芯層結構設置于上面板和下面板之間。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，夾芯層結構為“u”型折疊結構，包括若干“u”型折疊結構單元，且“u”型折疊結構的折線沿平臺垂線方向布置，夾芯層結構的頂邊和兩側邊的尺寸均小于上面板和下面板上對應的尺寸。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，上面板靠近爆炸源一側設置，下面板設置于夾芯層結構背離上面板的一側，且夾芯層結構激光焊接于上面板和下面板上。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，上面板與下面板尺寸一致，且夾芯層結構的頂邊的尺寸比上面板或下面板的頂邊的尺寸小100mm～120mm，夾芯層結構的兩側邊的尺寸比上面板或下面板的兩側邊的尺寸小100mm～120mm。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，頂邊支撐結構的帽筒嵌設于上面板和下面板的頂邊之間且非設置有夾芯層結構的區(qū)域；側邊支撐結構的帽筒嵌設于上面板和下面板的兩側邊之間且非設置有夾芯層結構的區(qū)域。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，上面板板厚為1mm～3mm，下面板板厚為3mm～5mm。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，夾芯層結構的厚度為100mm～200mm，且相鄰的兩“u”型折疊結構單元之間距離為150mm～250mm，每一“u”型折疊結構單元的開口夾角為60°～80°。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，頂邊支撐結構和側邊支撐結構均為板彎折而成，且板厚為10mm～14mm，且帽筒的寬度與夾芯層結構的厚度一致，兩帽沿寬度均為80mm～120mm，同時帽沿與帽筒頂面的之間的傾角為10°～15°，且帽筒高度大于夾芯層結構尺寸與上面板或下面板尺寸的差值。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，下面板的兩側邊和頂邊上開設有若干腰圓焊接孔，且腰圓焊接孔的寬度為30mm，長度為100mm。

上述的一種u型激光焊接夾層板防爆墻，其中，上面板和下面板的底邊與目標上部模塊桁架橫梁直接焊接。

上述技術方案的積極效果是：

1、將夾芯層結構設置為“u”型折疊結構，提高了在受到橫向壓皺變形時的吸能效率，使第一峰值壓皺載荷更低、壓皺行程更長，吸能效果更好。

2、將“u”型折疊結構的夾芯層結構激光焊接于上面板和下面板之間，形成激光焊接夾層板，面內(nèi)彎曲剛度更大、比強更高、夾芯層結構吸能效率更高，使得防爆墻在爆炸沖擊載荷下的塑性變形較小，抵抗爆炸設計載荷能力更強，并且空間占用更小，自重更輕，更適用于海上平臺。

3、在下面板的兩側邊和頂邊上開設有若干腰圓焊接孔，保證了下面板與側邊支撐結構和頂邊支撐結構的連接強度，對夾芯層結構的支撐更有效，能夠充分發(fā)揮夾芯層結構壓皺吸能的優(yōu)勢，結構更穩(wěn)定。

4、激光焊接夾層板與目標上部模塊桁架之間通過頂邊支撐結構和側邊支撐結構焊接，保證了在安裝過程中可調(diào)節(jié)兩者位置，使安裝工藝更簡單。

5、頂邊支撐結構和側邊支撐結構的帽沿于帽筒頂部呈一定傾角設置，提高了頂邊支撐結構和側邊支撐結構在剪切變形模式下柔度增加，不易發(fā)生失效，減小整體撕裂而降低防爆能力的機率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種u型激光焊接夾層板防爆墻的實施例的結構圖；

圖2為圖1中沿a-a線的剖視圖；

圖3為圖1中沿b-b線的剖視圖；

圖4為圖2中a部分的放大圖；

圖5為圖3中b部分的放大圖；

圖6為圖3中c部分的放大圖；

圖7為圖2中d部分的放大圖。

附圖中：1、激光焊接夾層板；11、上面板；12、下面板；13、夾芯層結構；14、激光焊接焊縫；121、腰圓焊接孔；2、側邊支撐結構；3、頂邊支撐結構；4、目標上部模塊桁架；5、角焊接焊縫；6、襯焊焊縫；7、爆炸源。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖1至附圖7對本發(fā)明提供的技術方案作具體闡述，但以下內(nèi)容不作為本發(fā)明的限定。

圖1為本發(fā)明的一種u型激光焊接夾層板防爆墻的實施例的結構圖；圖2為圖1中沿a-a線的剖視圖；圖3為圖1中沿b-b線的剖視圖；圖4為圖2中a部分的放大圖；圖5為圖3中b部分的放大圖；圖6為圖3中c部分的放大圖；圖7為圖2中d部分的放大圖。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6以及圖7所示，本實施例提供的u型激光焊接夾層板防爆墻包括：激光焊接夾層板1、上面板11、下面板12、夾芯層結構13、激光焊接焊縫14、腰圓焊接孔121、側邊支撐結構2、頂邊支撐結構3、目標上部模塊桁架4、角焊接焊縫5以及襯焊焊縫6。

具體的，目標上部模塊桁架4沿平臺垂線方向設置，激光焊接夾層板1設置于目標上部模塊桁架4內(nèi)，且激光焊接夾層板1的設置方向與目標上部模塊桁架4的設置方向相同，即激光焊接夾層板1的頂邊與目標上部模塊桁架4的頂邊焊接，激光焊接夾層板1的兩側邊與目標上部模塊桁架4的兩側邊分別焊接。

具體的，激光焊接夾層板1為u型夾芯激光焊接夾層板，激光焊接夾層板1包括夾芯層結構13、上面板11以及下面板12，上面板11和下面板12的尺寸一致，上面板11與下面板12呈平行間隔設置且均沿平臺的垂線方向設置，夾芯層結構13設置于上面板11和下面板12之間。

具體的，夾芯層結構13為“u”型折疊結構，包括若干“u”型折疊結構單元，夾芯層結構13由若干“u”型折疊結構單元反向連接而成，且“u”型折疊結構的折線沿平臺垂線方向布置。

具體的，夾芯層結構13的頂邊和兩側邊的尺寸均小于上面板11和下面板12上對應的尺寸，使得夾芯層結構13尺寸與上面板11或下面板12尺寸之間存在差值，在激光焊接夾層板1的頂邊和兩側邊上形成類似的安裝槽，方便激光焊接夾層板1的安裝。

具體的，上面板11設置于靠近爆炸源7的一側，下面板12設置于夾芯層結構13背離上面板11的一側，且夾芯層結構13激光焊接于上面板11和下面板12上，形成激光焊接焊縫14。

更加具體的，激光焊接夾層板1的頂邊與目標上部模塊桁架4的頂邊通過頂邊支撐結構3焊接，激光焊接夾層板1的兩側邊與目標上部模塊桁架4的兩側邊分別通過兩側邊支撐結構2焊接，使激光焊接夾層板1與目標上部模塊桁架4之間位置可調(diào)節(jié)，方便了拆裝，簡化了安裝工藝。

更加具體的，激光焊接夾層板1的底邊直接焊接于目標上部模塊桁架4的底邊上,形成角焊接焊縫5。

更加具體的，頂邊支撐結構3的橫截面呈帽形結構設置，頂邊支撐結構3中部的帽筒凸起設置，兩側的帽沿呈傾斜設置并與帽筒頂面形成一傾角，且帽筒與激光焊接夾層板1連接，即頂邊支撐結構3的帽筒嵌設于上面板11和下面板12的頂邊未設置夾芯層結構13的區(qū)域(安裝槽)，且帽筒的寬度與夾芯層結構13的厚度一致，兩帽沿均焊接于目標上部模塊桁架4的頂邊上，形成角焊接焊縫5。

更加具體的，兩側邊支撐結構2的橫截面均呈帽形結構設置，兩側邊支撐結構2中部的帽筒均凸起設置，每一側邊支撐結構2兩側的帽沿均呈傾斜設置并與對應的帽筒頂面形成一傾角，且兩帽筒均與激光焊接夾層板1連接，即兩側邊支撐結構2的兩帽筒分別嵌設于上面板11和下面板12的兩側邊未設置夾芯層結構13的區(qū)域(安裝槽)，且帽筒的寬度與夾芯層結構13的厚度一致，每一側邊支撐結構2的兩帽沿均焊接于目標上部模塊桁架4的同一側邊上，形成角焊接焊縫5。

更加具體的，頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2均為板彎折而成，且頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2上的帽筒高度大于夾芯層結構13尺寸與上面板11或下面板12尺寸的差值，既能在自重較輕的情況下實現(xiàn)對激光焊接夾層板1的固定，節(jié)省成本，還能便于頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2在激光焊接夾層板1的邊緣上滑動，實現(xiàn)對激光焊接夾層板1與目標上部模塊桁架4相對位置的調(diào)節(jié)，方便安裝。

更加具體的，下面板12的兩側邊和頂邊上開設有若干腰圓焊接孔121，通過腰圓焊接孔121將下面板12與側邊支撐結構2和頂邊支撐結構3焊接，形成襯焊焊縫6，保證了下面板12與側邊支撐結構2和頂邊支撐結構3的連接強度，對夾芯層結構13的支撐更有效，能夠充分發(fā)揮夾芯層結構13壓皺吸能的優(yōu)勢，結果更穩(wěn)定。

作為優(yōu)選的實施方式，夾芯層結構13的頂邊的尺寸比上面板11或下面板12的頂邊的尺寸小100mm～120mm，夾芯層結構13的兩側邊的尺寸比上面板11或下面板12的兩側邊的尺寸小100mm～120mm，便于側邊支撐結構2和頂邊支撐結構3的安裝和調(diào)節(jié)。

作為優(yōu)選的實施方式，上面板11板厚為1mm～3mm，下面板12板厚為3mm～5mm，保證了下面板12能對夾芯層結構13有較大的支撐作用，提高防爆能力。

作為優(yōu)選的實施方式，夾芯層結構13的厚度為100mm～200mm，且相鄰的兩“u”型折疊結構單元之間距離為150mm～250mm，每一“u”型折疊結構單元的開口夾角為60°～80°，保證了最優(yōu)的吸能效率，優(yōu)化防爆墻的防爆能力。

作為優(yōu)選的實施方式，頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2的板厚為10mm～14mm，兩帽沿寬度均為80mm～120mm，同時帽沿與帽筒頂面的之間的傾角為10°～15°，既能減少自重，又能提供維持激光焊接夾層板1安裝的支撐強度，且傾角范圍的設置能使剪切變形模式下柔度最大化，更不易發(fā)生失效，減小整體撕裂而降低防爆能力的機率。

作為優(yōu)選的實施方式，腰圓焊接孔121的寬度為30mm，長度為100mm，在保證下面板12強度的情況下加強了下面板12與頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2的連接強度，穩(wěn)定性更高。

本實施例提供的u型激光焊接夾層板防爆墻，包括將夾芯層結構13設置于上面板11和下面之間的激光焊接夾層板1，將激光焊接夾層板1的頂邊和兩側邊分別焊接于目標上部模塊桁架4上的頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2；將夾芯層結構13設置呈“u”型折疊結構，并將“u”型折疊結構激光焊接于上面板11和下面板12上，面內(nèi)彎曲剛度更大、比強更高、夾芯層結構13吸能效率更高，使得防爆墻在爆炸沖擊載荷下的塑性變形較小，抵抗爆炸設計載荷能力更強，并且空間占用更小，自重更輕，更適用于海上平臺；并且設置頂邊支撐結構3和側邊支撐結構2進行安裝，適應性更高，安裝工藝更簡單。

以上僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。