CN105057938B - 一种大型船罐封头组装的方法及支撑工具 - Google Patents

一种大型船罐封头组装的方法及支撑工具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械领域，尤其是涉及一种大型船罐封头组装的方法及支撑工具。主要用于大型船罐封头的组装。支撑装置由底座、可调杆a、可调杆b、加长杆（标准配件）、顶部杆、液压杆等6部分组成。使用时，本装置直接在现场组装。首先确定支撑杆的数量，然后根据封头温带组装时的支撑点a、b（如图1）位置计算出撑杆的长度，进行撑杆配长（由可调杆，加长杆、顶部杆3部分螺栓连接而成）。最后通过液压杆将可调杆a/b升起，形成支撑装置，本发明能利用可调杆上的调节螺母进行长度微调，保证封头温带各板之间的错边量。温带组焊完成后，利用液压杆将撑杆收拢，整体吊出，通过调整撑杆的长度和高度，可用于极带的组装，达到多用途。

Description

一种大型船罐封头组装的方法及支撑工具
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其是涉及一种大型船罐封头组装的方法及支撑工具。
背景技术
大型船罐是LNG运输船的核心设备，罐体容积大，直径大，压力小，钢板薄。在船罐封头组装的过程中，无法依赖壳板自身的刚度实现自支撑，常常需要借助相关的支撑装置。传统的方法是采用角钢和槽钢搭设满堂胎架，不仅材料损耗大，精度也无法保证，为了调整壳板的错边量，支撑点需要经过多次修整，修整过程中易伤害母材，严重影响船罐封头的制作质量。
大型船罐的封头一般分为两部分，温带和极带，在组装工艺上，温带是上口小，下口大，极带是上口大，下口零(为圆底)，可谓是“一凸一凹”，传统的支撑方法不能兼顾二者，需要分别搭设支撑胎架，而本装置只需要进行调节，便可实现两用。
发明内容
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种大型船罐封头组装的方法，其特征在于，包括温带的组焊步骤和极带的组焊步骤，其中，
温带的组焊步骤包括：
确定温带上支撑点的步骤：所述温带上以温带中心点为中心周向阵列设置的2层支撑点，下层为a点、上层为b点；定义a点是远离温带中心的点，b点是靠近温带中心的点；
所述a点离中心的计算方法如下：la＝π*R*θ/360-(200～400)
所述b点离中心的计算方法如下：lb＝π*R*θ/180-(200～400)
其中：R为船罐封头的半径，θ为船罐温带对应的球心角；
一个放置支撑装置的步骤：将支撑装置中的底座本体放置在温带中心所在直线的地面，然后先安装b点撑杆，将其升高后，再安装a点撑杆；然后整体升高，并调节至工艺要求的支撑点高度；
一个吊装封头温带板的步骤：依次将封头温带板倚靠在支撑装置上，借助装置保证曲率，按顺序直至最后连成整体；
一个微调步骤：利用可调杆的调节螺母对撑杆进行微调，以调整各壳板之间的错边量在标准控制的范围内；
一个取出支撑装置的步骤：温带组焊完成后，用液压杆将撑杆全部升高，然后将支撑装置从温带的上口吊出去，将各撑杆上的加长杆取下，重新调节长度，可用作封头极带的支撑装置；
极带的组焊步骤包括：
确定极带上支撑点的步骤：所述极带上以极带中心点为中心周向阵设置2层支撑点，上层为a点、下层为b点；定义a点是远离极带中心的点，b点是靠近极带中心的个点；
所述a点离中心的计算方法如下：la＝π*R*θ/360-(200～400)
所述b点离中心的计算方法如下：lb＝π*R*θ/360-π*R*θ/3
其中：R为船罐封头的半径，θ为船罐极带对应的球心角；一个放置支撑装置的步骤：将支撑装置中的底座本体放置在极带中心所在直线的地面，然后先安装b点撑杆，将其升高后，再安装a点撑杆；然后整体升高，并调节至工艺要求的支撑点高度；
一个吊装封头极带板的步骤：将封头极中板水平放置在支撑装置上，然后将极侧板与极中板连接，连成整体；
一个微调步骤：利用可调杆的调节螺母对撑杆进行微调，以调整各壳板之间的错边量在标准控制的范围内；
一个拆卸支撑装置的步骤：极带组焊完成后，将极带整体吊装离开装置，用液压杆将撑杆全部降至水平地面，然后将各撑杆上的加长杆取下，将装置拆卸成散件，方便运输。
一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，其特征在于，包括底座本体，以及设置在底座本体上的若干一端与底座本体活动连接，另一端倚靠在温带或极带的支撑点上的伸缩组件，相邻两个伸缩组件底端通过液压杆活动连接，具体是液压杆的一端与伸缩组件的底部活动连接，另一端与相邻的另一个伸缩组件的底部活动连接。
在上述的一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，所述底座本体包括一个基座以及基座下部周向均布的设置有阶梯状的下支耳，每个阶梯状的下支耳上设有与伸缩组件数量对应的连接孔，基座的上部周向均布的设置有上支耳，上支耳上设有一个用于连接液压杆一端的连接孔。
在上述的一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，所述伸缩组件包括一个调节螺母，一端螺纹连接在调节螺母一端的螺杆，螺杆另一端连接有若干依次连接的调节杆，所述调节杆的顶部通过加长杆与一个顶部杆连接；调节螺母另一端螺纹连接一个可调杆的一端，所述可调杆的另一端连接一个翼板；所述翼板上设有固定孔，通过翼板上的固定孔和下支耳的连接孔以及固定销将伸缩组件与底座本体活动连接起来。
在上述的一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，可调杆上设有带孔支耳，液压杆的两端与可调杆的带孔支耳通过固定销活动连接。
因此，本发明具有如下优点：1、本方法中的支撑装置结构简单、组装方便，能重复利用，可用于各种曲率的大型船罐封头的组装，包括封头的温带和极带。另外大型的联体船罐也可以采用2或多个支撑装置联合；2、本方法中的支撑装置在使用过程中能通过调整撑杆的长度对壳板的组对间隙进行微调，保证拼装的椭圆度和坡口的错边量等，进而保证制作质量；3、本方法中的支撑装置的结构件均可拆卸，与传统的型材胎架相比，大大降低了材料损耗，同时撑杆端部光滑，不会对壳板造成划伤。相较型材胎上的诸多端头来说，也降低了人员磕碰伤害的概率。
附图说明
图1为温带的组焊时确定温带上支撑点的计算示意图。
图2为温带的组焊时支撑工具的工作示意图。
图3为支撑工具在温带组焊时的工作状态示意图。
图4为支撑工具在极带组焊时的工作状态示意图。
图5为支撑工具中底座本体结构示意图。
图6为支撑工具中底座本体俯视结构示意图。
图7为支撑工具中调节杆的结构示意图(只有一个带孔支耳)。
图8为支撑工具中调节杆的俯视结构示意图(只有一个带孔支耳)。
图9为支撑工具中调节杆的结构示意图。
图10为支撑工具中调节杆的俯视结构示意图。
图11为支撑工具中顶部杆结构示意图。
图12为支撑工具中加长杆结构示意图。
图13为支撑工具中液压杆结构示意图。
图14为采用图9的调节杆安装在底座本体的结构示意图。
图15为支撑装置在联体船罐中组合使用的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，基座1、上支耳2、下支耳3、底座4、翼板5、支耳7、调节螺母8、螺杆9、可调杆a10、可调杆b11、顶部杆12、加长杆13、液压杆14。
实施例：
一、首先，介绍一下本方法涉及到的一种支撑工具。
该支撑工具包括底座本体，以及设置在底座本体上的若干一端与底座本体活动连接，另一端与倚靠在温带或极带的支撑点上的伸缩组件，相邻两个伸缩组件底端通过液压杆活动连接，具体是液压杆的一端与伸缩组件的底部活动连接，另一端与相邻的另一个伸缩组件的底部活动连接。
该伸缩组件包括一个调节螺母，一端螺纹连接在调节螺母一端的螺杆，螺杆另一端连接有若干依次连接的调节杆，所述调节杆的顶部设有一个顶部杆；调节螺另一端螺纹连接一个调节杆的一端，所述调节杆的另一端连接一个翼板；所述翼板上设有固定孔，通过翼板上的固定孔和下支耳的连接孔以及固定销将伸缩组件与底座本体活动连接起来。调节杆上设有带孔支耳，液压杆的两端与调节杆的带孔支耳通过固定销活动连接
其中，底座本体包括一个基座以及基座下部周向均布的设置有阶梯状的下支耳，每个阶梯状的下支耳上设有与伸缩组件数量对应的连接孔，基座的上部周向均布的设置有上支耳，上支耳上设有一个用于连接液压杆两端的连接孔。
二、组装时，包括温带的组焊步骤和极带的组焊步骤，其中：
1、温带的组焊步骤具体如下：
1.1、首先，确定温带上支撑点(图1所示)：温带上以温带中心点为中心周向阵列设置的2层支撑点，下层为a点、上层为b点；定义a点是远离温带中心的个点，b点是靠近温带中心的个点；
所述a点的计算方法如下：la＝π*R*θ/360-(200～400)
所述b点的计算方法如下：lb＝π*R*θ/180-(200～400)
其中：R为储罐封头的半径，θ为储罐温带对应的球心角。
1.2、然后放置支撑装置：将支撑装置中的底座本体放置在温带中心所在直线的地面，然后先安装b点撑杆，将其升高后，再安装a点撑杆；然后整体升高，并调节至工艺要求的支撑点高度；
1.3、接着吊装封头温带板：将封头温带板倚靠在支撑装置上直立，按顺序直至最后连成整体。
1.4、然后进行微调：利用可调杆的调节螺母对撑杆进行微调，以调整各壳板之间的错边量在标准控制的范围内。
1.5、最后取出支撑装置：温带组焊完成后，用液压杆将撑杆全部升高，然后将支撑装置从温带的上口吊出去，将各撑杆上的加长杆去下，重新调节长度，可用作封头极带的支撑装置。
2、极带的组焊步骤具体如下：
2.1、首先确定极带上支撑点(图4所示)：所述极带上以极带中心点为中心周列向阵设置的2层支撑点，上层为a点、下层为b点；定义a点是远离极带中心的个点，b点是靠近极带中心的个点；
a点离中心的计算方法如下：la＝π*R*θ/360-(200～400)
b点离中心的计算方法如下：lb＝π*R*θ/360-π*R*θ/3
其中：R为储罐封头的半径，θ为储罐极带对应的球心角。
2.2、然后放置支撑装置：将支撑装置中的底座本体放置在极带中心所在直线的地面，然后先安装b点撑杆，将其升高后，再安装a点撑杆；然后整体升高，并调节至工艺要求的支撑点高度；
2.3、接着吊装封头极带板：将封头极中板水平放置在支撑装置上，然后将极侧板与极中板连接，连成整体。
2.4、然后微调步骤：利用可调杆的调节螺母对撑杆进行微调，以调整各壳板之间的错边量在标准控制的范围内。
2.5、极带组焊完成后，将极带整体吊装离开装置，用液压杆将撑杆全部降至水平地面，然后将各撑杆上的加长杆取下，将装置拆卸成散件，方便运输。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种大型船罐封头组装的方法，其特征在于，包括温带的组焊步骤和极带的组焊步骤，其中，
温带的组焊步骤包括：
确定温带上支撑点的步骤：所述温带上以温带中心点为中心周向阵列设置的2层支撑点，下层为a点、上层为b点；定义a点是远离温带中心的点，b点是靠近温带中心的点；
所述a点离中心的计算方法如下：la＝π*R*θ/360-(200～400)
所述b点离中心的计算方法如下：lb＝π*R*θ/180-(200～400)
其中：R为船罐封头的半径，θ为船罐温带对应的球心角；
一个放置支撑装置的步骤：将支撑装置中的底座本体放置在温带中心所在直线的地面，然后先安装b点撑杆，将其升高后，再安装a点撑杆；然后整体升高，并调节至工艺要求的支撑点高度；
一个吊装封头温带板的步骤：依次将封头温带板倚靠在支撑装置上，借助装置保证曲率，按顺序直至最后连成整体；
一个微调步骤：利用可调杆的调节螺母对撑杆进行微调，以调整各壳板之间的错边量在标准控制的范围内；
一个取出支撑装置的步骤：温带组焊完成后，用液压杆将撑杆全部升高，然后将支撑装置从温带的上口吊出去，将各撑杆上的加长杆取下，重新调节长度，可用作封头极带的支撑装置；
极带的组焊步骤包括：
确定极带上支撑点的步骤：所述极带上以极带中心点为中心周向阵列设置2层支撑点，上层为a点、下层为b点；定义a点是远离极带中心的点，b点是靠近极带中心的点；
所述a点离中心的计算方法如下：la＝π*R*θ/360-(200～400)
所述b点离中心的计算方法如下：lb＝π*R*θ/360-π*R*θ/3
其中：R为船罐封头的半径，θ为船罐极带对应的球心角；一个放置支撑装置的步骤：将支撑装置中的底座本体放置在极带中心所在直线的地面，然后先安装b点撑杆，将其升高后，再安装a点撑杆；然后整体升高，并调节至工艺要求的支撑点高度；
一个吊装封头极带板的步骤：将封头极中板水平放置在支撑装置上，然后将极侧板与极中板连接，连成整体；
一个微调步骤：利用可调杆的调节螺母对撑杆进行微调，以调整各壳板之间的错边量在标准控制的范围内；
一个拆卸支撑装置的步骤：极带组焊完成后，将极带整体吊装离开装置，用液压杆将撑杆全部降至水平地面，然后将各撑杆上的加长杆取下，将装置拆卸成散件，方便运输。
2.一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，其特征在于，包括底座本体，以及设置在底座本体上的若干一端与底座本体活动连接，另一端倚靠在温带或极带的支撑点上的伸缩组件，相邻两个伸缩组件底端通过液压杆活动连接，具体是液压杆的一端与伸缩组件的底部活动连接，另一端与相邻的另一个伸缩组件的底部活动连接；
所述底座本体包括一个基座以及基座下部周向均布的设置有阶梯状的下支耳，每个阶梯状的下支耳上设有与伸缩组件数量对应的连接孔，基座的上部周向均布的设置有上支耳，上支耳上设有一个用于连接液压杆一端的连接孔。
3.根据权利要求2所述的一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，其特征在于，所述伸缩组件包括一个调节螺母，一端螺纹连接在调节螺母一端的螺杆，螺杆另一端连接有若干依次连接的调节杆，所述调节杆的顶部通过加长杆与一个顶部杆连接；调节螺母另一端螺纹连接一个可调杆的一端，所述可调杆的另一端连接一个翼板；所述翼板上设有固定孔，通过翼板上的固定孔和下支耳的连接孔以及固定销将伸缩组件与底座本体活动连接起来。
4.根据权利要求3所述的一种用于大型船罐封头组装的支撑工具，其特征在于，可调杆上设有带孔支耳，液压杆的两端与可调杆的带孔支耳通过固定销活动连接。
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