CN102901464B - 一种釜类设备的找正方法 - Google Patents
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Abstract
一种釜类设备的找正方法。涉及一种具有搅拌器的大型罐类设备加工、安装过程中搅拌轴与釜体同轴度检测、校正方法。提供了一种在釜体“自变形”情况下，能使得搅拌器与釜体之间形成高精度运行要求的釜类设备的找正方法。所述釜类设备包括搅拌器和罐状的釜体，在所述釜体的顶端中部位置设有用于连接所述搅拌器的法兰盘状凸缘；所述搅拌器包括连接法兰、中轴和搅拌臂；还包括指向仪和标靶，所述红外线固定连接在所述专用模板中心位置；所述标靶包括靶盘和支架；本发明解决了本领域一直以来存在的技术难题，在提升了凸缘与釜体精度后，能够确保搅拌轴与釜体之间的精度要求，进而保证加工中不会出现偏载，延长设备使用寿命，提高物料搅拌的效能。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有搅拌器的大型罐类设备加工、安装过程中搅拌轴与釜体同轴度检测、校正方法。
背景技术
具有搅拌器的大型罐类设备（大型反应釜）的加工一般按如下过程进行（如图1所示）：制作筒形釜体1、制作上封头11、制作下封头，然后将前述三者焊接为一体。其中在制作上封头11时，上封头11上用于安装搅拌轴的安装法兰（凸缘2）是在制作上封头时与上封头1焊接为一体，形成凸缘焊缝22，然后再将焊接有凸缘的上封头11与釜体1焊接为一体，即图1中主焊缝12。尽管在加工阶段可以控制搅拌轴、上封头、釜体的加工精度（设置可保证凸缘2与上封头的同轴度）。但在进行前述主焊缝12的焊接时，无论是理论上还是实际上，焊接后，都会造成凸缘2与釜体1之间出现同轴度偏差。
此外，即便在二次焊接（主焊缝12焊接加工）后，采用其它一些手段调校了凸缘2与釜体1的同轴度，体积很大的釜体，由加工时的卧式、运输、现场“站立”（运输过程、站立过程中承受偏载而形成的偏载应力等原因），会导致釜体出现轻微“变形”。使得凸缘2与釜体出现更大的同轴度误差。
在实际工作中，本申请人发现釜体顶端安装法兰（凸缘）顶面从出厂运输到安装现场后，往往会出现端面轴心与釜体轴心偏转、偏离的情况。
如图11、12所示，图11所示为搅拌器轴心50发生偏转（不垂直于水平面，与釜体轴心10形成一定夹角α），图12所示为搅拌器轴心50尽管垂直于水平面，但与釜体轴心10有一定的偏差量δ。或兼具上述两种情况的偏差。
第一种情况，设备在运行中会出现重力导致的偏载以及搅拌载荷造成的偏载，导致搅拌轴的异常磨损。第二种情况，尽管不会出现重力偏载，但由于不处于中心位置，搅拌载荷会导致出现搅拌力的偏载，会使搅拌轴变形，进而引发搅拌轴异常磨损。搅拌的物料也不均匀。第三种情况则综合上述两种弊端，出现更为负面的效应。
大型反应釜运行过程中，搅拌轴的垂直度、与釜体的同心度一旦出现偏差会严重影响设备的使用寿命和搅拌效率。对釜体进行变形纠正是以往经常采用的方法，但长期实践下来，发现应力（焊接应力、运输过程中承受偏载力导致的弹/塑性变形应力）导致的变形反而更加稳定。因此在釜体出现应力变形后，适应其变形的情况下，重新“找正”（即在加工安装中再次处理，确保搅拌轴与釜体轴心之间的同心度或平行度）成为本领域面临的课题。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种在釜体“自变形”情况下，能使得搅拌器与釜体之间形成高精度运行要求的釜类设备的找正方法。
本发明的技术方案是：所述釜类设备包括搅拌器和罐状的釜体，在所述釜体的顶端中部位置设有用于连接所述搅拌器的法兰盘状凸缘；所述搅拌器包括连接法兰、中轴和搅拌臂；
还包括指向仪和标靶，所述指向仪包括专用模板和红外线垂直指向仪，所述红外线垂直指向仪贯穿并固定连接在所述专用模板中心位置；所述标靶包括靶盘和支架；
所述搅拌器的连接法兰与所述专用模板尺寸一致、且两者直径小于所述凸缘端面直径；
所述找正方法包括以下步骤：
1）、将所述釜体轴线水平地置于支座上；然后，将所述标靶放置在所述釜体的底部，确保靶面垂直于水平面，并计算所述靶盘与所述凸缘端面的距离L；同时由操作人员在釜体内部采用测量手段在靶盘上标定釜体的轴心点O1；
2）、将所述专用模板固定连接在所述凸缘上，开启所述红外线垂直指向仪，由操作人员在釜体内部标记靶盘上的标记点；
3）、根据标记点、轴心点O1以及所述距离L计算出所述凸缘的偏转角度与中心偏离量；
4）、对凸缘端面再次进行加工，使得所述凸缘端面垂直于所述釜体轴心。
还包括安装现场的站立式找正步骤，所述站立式找正步骤包括：
1）、将釜体吊装至安装面上，调整釜体轴心垂直于水平面，将釜体固定连接于所述安装面；然后，将所述标靶放置在所述釜体的底部，确保靶面水平，并计算所述靶盘与所述凸缘端面的距离L；同时由操作人员在釜体内部采用测量手段在靶盘上标定釜体的轴心点O1；
2）、将所述专用模板固定连接在所述凸缘上，开启所述红外线垂直指向仪，由操作人员在釜体内部标记靶盘上的标记点；
3）、根据标记点、轴心点O1以及所述距离L计算出所述凸缘的偏转角度与中心偏离量；
4）、对凸缘端面再次进行加工，使得所述凸缘端面垂直于所述釜体轴心。
本发明针对大型釜类设备加工、运输、安装过程中可能出现的二次变形，采用了自适应的技术理念。首先是针对加工中二次焊缝（即本发明主焊缝）会导致的凸缘与釜体之间的精度偏差进行加工过程中的纠正，检测出偏差量以后，通过金加工，使得凸缘与釜体之间恢复精度要求。然后是针对运输、“站立”过程中可能出现的变形，采取现场纠正，检测出偏差量，在现场通过便携式刨铣设备进行微量切削，使得其恢复精度。本发明解决了本领域一直以来存在的技术难题，在提升了凸缘与釜体精度后，能够确保搅拌轴与釜体之间的精度要求，进而保证加工中不会出现偏载，延长设备使用寿命，提高物料搅拌的效能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明步骤1）的示意图，
图3是图2中A-A剖视图，
图4是本发明步骤2）的示意图，
图5是图4中B-B剖视图，
图6是本发明步骤2）另一种情况的示意图，
图7 是图6中C-C剖视图，
图8是本发明站立找正步骤1）的示意图，
图9是图8的俯视图，
图10是本发明的使用状态参考图，
图11是本发明背景技术一的示意图，
图12是本发明背景技术二的示意图；
图中1是釜体，10是釜体轴心，11是上封头，12是主焊缝，
2是凸缘，20是凸缘轴心，21是凸缘端面，22是凸缘焊缝，
3是标靶，31是四支架式标靶，32是调节机构；
4是红外线垂直指向仪，40是光柱，400是标记点，
5是搅拌器，50是搅拌器轴心。
具体实施方式
本发明如图1-10所示，所述釜类设备包括搅拌器5和罐状的釜体1，在所述釜体1的顶端中部位置设有用于连接所述搅拌器5的法兰盘状凸缘2；所述搅拌器5包括连接法兰、中轴和搅拌臂；
还包括指向仪和标靶3，所述指向仪包括专用模板和红外线垂直指向仪4，所述红外线垂直指向仪4固定连接在所述专用模板中心位置；所述标靶3包括靶盘和支架；
所述搅拌器5的连接法兰与所述指向仪的专用模板尺寸一致、且两者直径小于所述凸缘端面21直径；
所述找正方法包括以下步骤：
1）、将所述釜体1轴线水平地置于支座上；然后，将所述标靶3放置在所述釜体1的底部（即接近下封头的位置），确保靶面垂直于水平面，并计算所述靶盘与所述凸缘端面21的距离L；同时由操作人员在釜体1内部（大型釜体都是具有人孔的，人员可以进出）采用测量手段在靶盘上标定釜体1的轴心点O1；在此需要说明的是在该步骤中，即便靶盘的圆心O2与釜体1的轴心点O1不重合，也不会影响本步骤的实施，前提是保证该两圆心点均在靶盘内即可，因为有时候偏心量会导致两圆心之间距离较大，而人孔的尺寸限制了靶盘的最大尺寸；
2）、将所述指向仪的专用模板固定连接在所述凸缘2上，开启所述红外线垂直指向仪4，由操作人员在釜体1内部标记靶盘上的标记点400；该标记点400极为红外线垂直指向仪4（激光、红外均可）光柱40的终点；
3）、根据标记点400、轴心点O1以及所述距离L计算出所述凸缘2的偏转角度与中心偏离量；
4）、对凸缘端面21再次进行加工，使得所述凸缘端面21垂直于所述釜体1轴心。即凸缘轴心20与釜体1轴心重合。
如果出现一定的偏差量（即前述两轴心平行，但存在一定的偏差），可通过连接螺栓时进行纠正。
还包括安装现场的站立式找正步骤，所述站立式找正步骤包括：
1）、将釜体1吊装至安装面上，调整釜体1轴心垂直于水平面，将釜体1固定连接于所述安装面；然后，将所述标靶放置在所述釜体1的底部，确保靶面水平，并计算所述靶盘与所述凸缘端面21的距离L；同时由操作人员在釜体内部采用测量手段在靶盘上标定釜体的轴心点O1；在此情况下本发明优选具有具有刻度的四支架式标靶31，每个支架上设置用于调节支架长度的调节机构32，一方面是能将四支架式标靶31内支撑地固定在釜体1内壁上，二是能通过刻度确定釜体轴心，该手段也可以用于前述卧式找正的步骤中。
2）、将所述指向仪的专用模板固定连接在所述凸缘上，开启所述红外线垂直指向仪4，由操作人员在釜体1内部标记靶盘上的标记点400；
3）、根据标记点400、轴心点O1以及所述距离L计算出所述凸缘2的偏转角度与中心偏离量；
4）、对凸缘端面21再次进行加工，使得所述凸缘端面21垂直于所述釜体1轴心。
最终获得如图10所示的状态。
Claims (1)
1.一种釜类设备的找正方法，所述釜类设备包括搅拌器和罐状的釜体，在所述釜体的顶端中部位置设有用于连接所述搅拌器的法兰盘状凸缘；所述搅拌器包括连接法兰、中轴和搅拌臂；
还包括指向仪和标靶，所述指向仪包括专用模板和红外线垂直指向仪，所述红外线垂直指向仪贯穿并固定连接在所述专用模板中心位置；所述标靶包括靶盘和支架；
所述搅拌器的连接法兰与所述专用模板尺寸一致、且两者直径小于所述凸缘端面直径；
所述找正方法包括以下步骤：
1)、将所述釜体轴线水平地置于支座上；然后，将所述标靶放置在所述釜体的底部，确保靶面垂直于水平面，并计算所述靶盘与所述凸缘端面的距离L；同时由操作人员在釜体内部采用测量手段在靶盘上标定釜体的轴心点O1；
2)、将所述专用模板固定连接在所述凸缘上，开启所述红外线垂直指向仪，由操作人员在釜体内部标记靶盘上的标记点；
3)、根据标记点、轴心点O1以及所述距离L计算出所述凸缘的偏转角度与中心偏离量；
4)、对凸缘端面再次进行加工，使得所述凸缘端面垂直于所述釜体轴心；
其特征在于，
还包括安装现场的站立式找正步骤，所述站立式找正步骤包括：
Ⅰ)、将釜体吊装至安装面上，调整釜体轴心垂直于水平面，将釜体固定连接于所述安装面；然后，将所述标靶放置在所述釜体的底部，确保靶面水平，并计算所述靶盘与所述凸缘端面的距离L；同时由操作人员在釜体内部采用测量手段在靶盘上标定釜体的轴心点O1；
Ⅱ)、将所述专用模板固定连接在所述凸缘上，开启所述红外线垂直指向仪，由操作人员在釜体内部标记靶盘上的标记点；
Ⅲ)、根据标记点、轴心点O1以及所述距离L计算出所述凸缘的偏转角度与中心偏离量；
Ⅳ)、在现场通过便携式刨铣设备对凸缘端面再次进行加工，使其恢复精度，使得所述凸缘端面垂直于所述釜体轴心。
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