CN109305289B - 一种液化天然气船雷达管安装方法 - Google Patents

一种液化天然气船雷达管安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种液化天然气船雷达管安装方法，其包括步骤：S100内场焊接上法兰和雷达管，通过车间中心导向座锁定雷达管，得以定位和点焊所述上法兰和所述雷达管，控制所述上法兰平面度变形＜0.05mm；S200将焊接有所述上法兰的雷达管穿舱焊接于液罐顶部，通过激光仪座板和激光定位仪对照其理论点进行焊接控制；S300焊接下法兰，通过下平面法兰导向座对下法兰安装定位，控制所述下法兰的平面度＜0.05mm；以及S400安装雷达管支架，激光定位，小电流焊接雷达管支架。从而有效控制上、下平面法兰的安装垂直度，通过简易工装制作精度控制及液罐烧焊精度控制，避免雷达管焊接变形，使得雷达管及雷达管支架的安装符合精度要求。

Description

一种液化天然气船雷达管安装方法
技术领域
本发明涉及船舶雷达管安装技术领域，具体地说，是一种适用于LNG液化天然气船雷达管的精准安装方法。
背景技术
LNG液化天然气船是指专门运输液化天然气的船舶，储液罐内部的液位通过安装在其内部的雷达管进行雷达波的传输，雷达波的反馈状态直接反应内部液态LNG液面的高低，雷达管的安装精度要求极高，其中，法兰平面水平度的最大中心偏差为±0.3度，中心线必须垂直于顶部法兰，雷达管每1500mm设置雷达支架且支架中心度允许的最大偏差为±0.1度，如图4所示，而且由于液罐总体高度达约19米，法兰及雷达管系均为定制，无法进行现场加工作业，一旦安装过程中发生些许偏差而超过最大允许偏差范围，即使在19米的高度下只偏差了5厘米，将会导致雷达管无法发射。但是当雷达管在船舱过程中会导致焊接变形特别大，无法满足法兰面和雷达管的直线精度要求，也就无法读取液化罐中的天然气数值，无法测出罐中未装多少液化天然气，不利于液化天然气的运输。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液化天然气船雷达管的安装方法，其克服现有技术的不足，有效控制上、下平面法兰的安装垂直度，通过简易工装制作精度控制及液罐烧焊精度控制，避免雷达管焊接变形，使得雷达管及雷达管支架的安装符合精度要求。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种液化天然气船雷达管的安装方法，其包括步骤：
S100内场焊接上法兰和雷达管，通过车间中心导向座锁定雷达管，得以定位和点焊所述上法兰和所述雷达管，控制所述上法兰平面度变形＜0.05mm；
S200将焊接有所述上法兰的雷达管穿舱焊接于液罐顶部，通过激光仪座板和激光定位仪对照其理论点进行焊接控制，控制所述雷达管的垂直度＜0.1°；
S300焊接下法兰，通过下平面法兰导向座对下法兰安装定位，控制所述下法兰的平面度变形＜0.05mm；以及
S400安装雷达管支架，激光定位，小电流焊接雷达管支架，使得两根雷达管的垂直度＜0.1°。
根据本发明的一实施例，所述液化天然气船雷达管安装方法进一步包括步骤S500：上述焊接工作结束后，拆除相关脚手架及安装辅助工装，进行最终精准检查，利用激光定位仪逐个检查上法兰、下法兰以及雷达管支架的位置，检测其有无偏差。
根据本发明的一实施例，所述步骤S100具体包括步骤：
S110通过车间车床精准定位上法兰和雷达管的位置，所述车间中心导向座与所述雷达管的内径相匹配，保证垂直度，通过所述车间中心导向座保持所述上法兰和所述雷达管之间的定位和电焊工作，初步定位所述上法兰和所述雷达管；
S120初步定位后在所述上法兰和所述雷达管的外侧加装支撑座，所述支撑座间隔地倾斜连接所述雷达管和所述上法兰的外周，采用氩弧焊并且间断焊接所述上法兰和所述雷达管，控制焊接温度至180～220℃；以及
S130在焊接过程中用千分表固定在车床上进行实时测量，焊接结束后经过冷却，再逐步拆除所述支撑座，进行精度测量，控制上法兰平面度变形＜0.05mm。
根据本发明的一实施例，所述支撑座和支撑块的拆除方式是通过打磨切割片进行打磨拆除，防止拆除支撑座和支撑块对所述上法兰、下法兰和雷达管造成变形，不能采用激光切割等会引起雷达管表面温度上升的方式进行切割。
根据本发明的一实施例，控制的焊接温度为200℃。
根据本发明的一实施例，所述步骤S200具体包括步骤：
S210将焊接于所述雷达管上部的上法兰穿舱安装于液罐顶部，将激光定位仪安装于激光仪座板上，所述激光仪座板安装于所述上法兰上，将激光定位仪向所述雷达管内发射激光，使得激光与所述雷达管的中心轴重合，在液罐底部通过激光进行下端理论点的确定；
S220将刻度反光板安装于液罐底部，监测所述雷达管的变形状态；
S230加装四面支撑块于所述雷达管和液罐顶部之间，所述激光定位仪发射激光至中心点，采用氩弧焊并且间断焊接控制变形，实时关注激光的光线变化，当偏向一边时，烧焊另一边，控制烧焊时间和温度，通过激光辅助焊接来控制雷达管的形态，使得穿舱焊接于液罐顶部的雷达管垂直度＜0.1°，且所述刻度反光板激光偏移距离＜10mm。
根据本发明的一实施例，所述步骤S300具体包括步骤：
S310待所述雷达管和上法兰穿舱焊接结束后，拆除所述支撑块，通过下平面法兰导向座对下法兰进行安装定位；
S320采用步骤S100中相同的方式内场焊接下法兰和雷达管，加装支撑座，采用氩弧焊并且间断焊接所述上法兰和所述雷达管，控制焊接温度，定位平面和垂直度，控制下法兰平面度变形＜0.05mm。
根据本发明的一实施例，所述步骤S400具体包括步骤：
S410现场依次安装雷达管支架和雷达管，在雷达管支架的中心安装刻度反光板，在顶部发射激光，上下同步检查安装精度；
S420激光定位，确定各个雷达管的安装理论点，通过激光定位仪对照其理论点对各个雷达管和雷达管支架进行焊接控制；
S430小电流焊接各个雷达管和雷达管支架，并随时监控中心点的偏移方向，实时调整焊接位置，使得两根雷达管的垂直度＜0.1°。
附图说明
图1是根据本发明的一优选实施例的液化天然气船雷达管安装方法的流程示意图。
图2A是根据本发明的上述优选实施例的车间中心导向座的示意图。
图2B是根据本发明的上述优选实施例的激光仪座板的示意图。
图3是根据本发明的上述优选实施例的下平面法兰导向座的示意图。
图4是根据本发明的上述优选实施例的雷达及雷达管支架的精度要求示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1至图4所示的一种液化天然气船雷达管的安装方法，其包括步骤：
1、由于雷达管10穿液罐管系为双法兰结构，但现场安装时只允许单法兰安装以穿过液罐气室顶端结构，穿舱处需焊接，穿舱后再进行下法兰的焊接。对所述上法兰内场焊接时利用车间车床进行精准定位，并制作车间中心导向座1工装协助所述上法兰和所述雷达管10定位及点焊工作，初步定位后在所述上法兰和所述雷达管10之间加装支撑座以控制焊接变形，采用氩弧焊并且间断焊接，控制焊接温度以减少所述上法兰变形，并且在焊接过程中用千分表固定在车床上进行及时测量，焊接结束后充分冷却，逐步拆除支撑座，进行完工精度测量，控制所述上法兰的平面度变形＜0.05mm。
2、所述上法兰及所述雷达管10穿液罐顶部及焊接。所述雷达管10上部与所述上法兰的焊接制作结束后需上船焊接在液罐顶部，该步骤将直接影响其下端法兰安装以及剩余管系安装的精度情况，由于是贯穿船体板且打破口焊接，管系垂直度变形极大，通过配套的激光仪座板2工装和激光定位仪对照其理论点进行焊接控制。在液罐底部通过激光进行下端理论点的确定，制作刻度反光板监测雷达管10的变形状态。管系穿舱后仍然采用氩弧焊并配合四面支撑块，间断焊接控制变形，激光随时观测变形，利用焊接控制管系的最终状态，确保垂直度＜0.1度且底端刻度反光板激光偏移距离小于10mm。
3、下法兰焊接，带有所述上法兰的雷达管10穿舱烧焊结束后，拆除支撑块。通过下平面法兰导向座3工装，对下平面的所述下法兰进行安装定位，并且采用内场同样的方式进行所述支撑座的焊接及利用氩弧焊进行焊接，最终控制所述下法兰平面度变形＜0.05mm。
4、剩余雷达管10其平面及垂直度要求满足要求，但是其雷达管支架20需要现场安装焊接，且管夹为三联管夹，安装两根雷达管10及温度管，同平面度及同心度要求非常高，通过在顶部向所述雷达管10内发射激光，并且在雷达管支架20中心安装刻度反光板，上下同步检查安装精度，激光定位后，小电流焊接所述雷达管支架20并随时监控中心点的偏移情况，随时调整焊接位置，保证两根雷达管10位置满足＜0.1度的要求。
5、所有焊接工作结束后，拆除相关脚手架及安装辅助工装，进行最终精准检查，利用激光定位仪逐个检查上法兰、下法兰及雷达管支架20位置，确保雷达管10及雷达设备准确安装。
实践证明，通过上述控制方法，所制3万方LNG液化天然气船，货舱雷达在安装通电后，雷达波反馈完全满足厂家要求，保证了后续运营过程中的安全。同时，利用简易工装件完成了高精度的焊接控制工作，为公司减少了大量设备采购成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，其包括步骤：
S100内场焊接上法兰和雷达管，通过车间中心导向座锁定雷达管，得以定位和点焊所述上法兰和所述雷达管，控制所述上法兰平面度变形＜0.05mm；
S200将焊接有所述上法兰的雷达管穿舱焊接于液罐顶部，通过激光仪座板和激光定位仪对照其理论点进行焊接控制，控制所述雷达管的垂直度＜0.1°；
S300焊接下法兰，通过下平面法兰导向座对下法兰安装定位，控制所述下法兰的平面度变形＜0.05mm；以及
S400安装雷达管支架，激光定位，小电流焊接雷达管支架，使得两根雷达管的垂直度＜0.1°。
2.根据权利要求1所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括步骤：
S110通过车间车床精准定位上法兰和雷达管的位置，所述车间中心导向座与所述雷达管的内径相匹配，保证垂直度，通过所述车间中心导向座保持所述上法兰和所述雷达管之间的定位和电焊工作，初步定位所述上法兰和所述雷达管；
S120初步定位后在所述上法兰和所述雷达管的外侧加装支撑座，所述支撑座间隔地倾斜连接所述雷达管和所述上法兰的外周，采用氩弧焊并且间断焊接所述上法兰和所述雷达管，控制焊接温度至180～220℃；以及
S130在焊接过程中用千分表固定在车床上进行实时测量，焊接结束后经过冷却，再逐步拆除所述支撑座，进行精度测量，控制上法兰平面度变形＜0.05mm。
3.根据权利要求1所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括步骤：
S210将焊接于所述雷达管上部的上法兰穿舱安装于液罐顶部，将激光定位仪安装于激光仪座板上，所述激光仪座板安装于所述上法兰上，将激光定位仪向所述雷达管内发射激光，使得激光与所述雷达管的中心轴重合，在液罐底部通过激光进行下端理论点的确定；
S220将刻度反光板安装于液罐底部，监测所述雷达管的变形状态；
S230加装四面支撑块于所述雷达管和液罐顶部之间，所述激光定位仪发射激光至中心点，采用氩弧焊并且间断焊接控制变形，实时关注激光的光线变化，当偏向一边时，烧焊另一边，控制烧焊时间和温度，通过激光辅助焊接来控制雷达管的形态，使得穿舱焊接于液罐顶部的雷达管垂直度＜0.1°，且所述刻度反光板激光偏移距离＜10mm。
4.根据权利要求2所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括步骤：
S210将焊接于所述雷达管上部的上法兰穿舱安装于液罐顶部，将激光定位仪安装于激光仪座板上，所述激光仪座板安装于所述上法兰上，将激光定位仪向所述雷达管内发射激光，使得激光与所述雷达管的中心轴重合，在液罐底部通过激光进行下端理论点的确定；
S220将刻度反光板安装于液罐底部，监测所述雷达管的变形状态；
S230加装四面支撑块于所述雷达管和液罐顶部之间，所述激光定位仪发射激光至中心点，采用氩弧焊并且间断焊接控制变形，实时关注激光的光线变化，当偏向一边时，烧焊另一边，控制烧焊时间和温度，通过激光辅助焊接来控制雷达管的形态，使得穿舱焊接于液罐顶部的雷达管垂直度＜0.1°，且所述刻度反光板激光偏移距离＜10mm。
5.根据权利要求4所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括步骤：
S310待所述雷达管和上法兰穿舱焊接结束后，拆除所述支撑块，通过下平面法兰导向座对下法兰进行安装定位；
S320采用步骤S100中相同的方式内场焊接下法兰和雷达管，加装支撑座，采用氩弧焊并且间断焊接所述上法兰和所述雷达管，控制焊接温度，定位平面和垂直度，控制下法兰平面度变形＜0.05mm。
6.根据权利要1所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述步骤S400具体包括步骤：
S410现场依次安装雷达管支架和雷达管，在雷达管支架的中心安装刻度反光板，在顶部发射激光，上下同步检查安装精度；
S420激光定位，确定各个雷达管的安装理论点，通过激光定位仪对照其理论点对各个雷达管和雷达管支架进行焊接控制；
S430小电流焊接各个雷达管和雷达管支架，并随时监控中心点的偏移方向，实时调整焊接位置，使得两根雷达管的垂直度＜0.1°。
7.根据权利要5所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述步骤S400具体包括步骤：
S410现场依次安装雷达管支架和雷达管，在雷达管支架的中心安装刻度反光板，在顶部发射激光，上下同步检查安装精度；
S420激光定位，确定各个雷达管的安装理论点，通过激光定位仪对照其理论点对各个雷达管和雷达管支架进行焊接控制；
S430小电流焊接各个雷达管和雷达管支架，并随时监控中心点的偏移方向，实时调整焊接位置，使得两根雷达管的垂直度＜0.1°。
8.根据权利要求1～7中任一所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，控制的焊接温度为200℃。
9.根据权利要求8所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，其进一步包括步骤S500：上述焊接工作结束后，拆除相关脚手架及安装辅助工装，进行最终精准检查，利用激光定位仪逐个检查上法兰、下法兰以及雷达管支架的位置，检测其有无偏差。
10.根据权利要求9所述的液化天然气船雷达管安装方法，其特征在于，所述支撑座和支撑块的拆除方式通过打磨切割片进行打磨拆除。
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