CN110039238A - 一种圆形罐体钢结构的制造加工工法 - Google Patents

一种圆形罐体钢结构的制造加工工法 Download PDF

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Abstract

本发明属于罐体制造领域，具体是一种圆形罐体钢结构的制造加工工法。包括：步骤1，制作若干筒形焊件专用组对焊接工装；步骤2，在回转托辊支架上，利用专用组对焊接工装将预制筒形焊件套入左靠模（1）与右靠模（2）组成的圆环中，上紧合模螺栓（4）；步骤3，标定张紧螺栓（5）的焊接位置后拆下该工装；步骤4，在标定位置焊接张紧螺栓（5）；步骤5，将筒形焊件套入该工装中，插入张紧螺栓（5）到对应的孔中，上紧合模螺栓（4）和张紧螺栓（5）；步骤6，对筒形焊件塑形定型；步骤7，在回转托辊支架上，将按步骤2—步骤6制作定型的筒形焊件依次进行环焊缝和纵焊缝的焊接，最后进行封头焊接。实施本发明具有精度高、效率高的优点。

Description

一种圆形罐体钢结构的制造加工工法
技术领域
本发明属于大型罐装设备制造领域，具体是一种圆形罐体钢结构的制造加工工法。
背景技术
大型圆形罐体设备的制作加工在石油、化工等领域有着广泛的应用。出于安全、环保和人工成本的考虑，制作加工工业用大型罐体设备的质量和效率是人们重点关注的问题。
仅在石油化工领域，石油的勘探、开采、加工、储运及销售等生产经营活动中各种罐体设备的渗漏不同程度地污染着地下水水质。尤其是，加油站大多位于城市中心及交通干道沿线，数量大而分散，其地下储罐渗漏已成为世界各国地下水环境污染防治和监管领域面临的严重问题。而随着国家环境保护法律法规的健全和大众环保意识的增强，国家对地埋油罐泄漏污染越来越重视。我国在2013年3月颁布实施的GB50156—2012《加油加气站设计施工规范》的条文说明中提到：双层油罐是目前国外加油站防止地下油罐渗(泄)漏普遍采取的一种措施。双层储油罐指由内罐和将内罐完全密封的外罐构成的储罐，内罐和外罐之间具有间隙空间，用于安装泄漏检测系统。其过渡历程与趋势为：单层罐－双层钢罐(SS罐)－内钢外玻璃纤维增强塑料双层罐(SF罐)－双层玻璃纤维增强塑料油罐(FF罐)。
目前,我国正处于双层油罐替代单层罐的强制限期更新时期，市场需求很大。但在双层罐的内层--钢制圆形罐体钢结构一旦泄露，将无法修复，整个双层罐只能报废。国家标准要求双层罐确保50年使用寿命，因此在制作质量上，要求圆形钢制罐体确保50年内不泄露，如此高的质量要求使其制作周期长，焊接难度大。
除了石油运输设备领域，圆形罐体制作在其他工业生产设备等领域也有着广泛的应用。
在大型圆形罐体钢结构的制作中，需要先将钢制板材加工制作成若干一样高度的筒体焊件，再将筒体焊件设法焊接成罐体的主体体，最后在两端焊接封头。圆形罐体制作完成后方可进一步加工成各种各样储存或者运输的罐体设备，如数十吨载重量的储油罐、车载运油罐和其他工业用大型罐体设备。影响圆形罐体钢结构制作质量和效率的关键因素是圆形罐体钢结构的加工制作方法。
传统的制作工法主要依赖于工人的实践经验和简陋的设备条件，缺乏科学合理的工装设计和工法设计。如何实现圆形罐体加工制作的高质量和高效率成为目前我国大型罐体设备制造领域面临的难题。因此，市场上迫切需要一种高精度、高效率、低劳动强度的圆形罐体钢结构加工制作工法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种高精度、高效率、低劳动强度圆形罐体钢结构的加工制作方法，很好的解决了上述难题。
本发明的技术方案是：一种圆形罐体钢结构的制造加工工法，包括以下步骤操作：
步骤1，制作若干筒形焊件专用组对焊接工装，该工装包括左靠模1、右靠模2、靠模销轴3、固定连接柄4、合模螺栓5、张紧螺栓6。左靠模1和右靠模2成半圆形，各自的一端为铰接端，铰接端通过靠模销轴3铰接，各自的另一端为合模端，合模端端面为凹凸对应耦合的形状，合模端外侧固定设置有固定连接柄4，左靠模1和右靠模2的固定连接柄4通过合模螺栓5固定连接；左靠模1和右靠模2的外侧圆面上均匀设置有若干截面为长圆形的螺孔，螺孔内设有张紧螺栓6；
步骤2，在回转托辊支架上，利用步骤1制作的筒形焊件专用组对焊接工装将预制的筒形焊件套入左靠模1与右靠模2组成的标准圆环中，上紧合模螺栓4；
步骤3，根据筒形焊件与靠模内壁的间隙大小，标定需要焊接拉伸用张紧螺栓5的位置，然后拆下该工装；
步骤4，在筒形焊件上的标定位置焊拉伸工件用的张紧螺栓5；
步骤5，将筒形焊件套入左靠模1与右靠模2组成的标准圆环中，插入张紧螺栓5到对应的螺孔中，上紧合模螺栓和4张紧螺栓5；
步骤6，对筒形焊件进行塑形定型；
步骤7，在回转托辊支架上，将按步骤2—步骤6制作定型的筒形焊件从存储罐体的中间向两端依次进行环焊缝和纵焊缝的焊接，最后进行罐体封头焊接，从而完成圆形罐体的组队焊接施工。
回转托辊支架是大型罐体结构常用的焊接制作用设备，实施本发明需要在该支架上支撑工装和工件，并可以旋转操作。
本发明提供的技术方案还包括的优化或/和改进有：
优选方案之一，所述步骤6中塑形定型过程中的冷却步骤之前加入圆形罐体内部支撑架的焊接工序，可以提高塑形定型的效果；
优选方案之二，所述步骤7中先进行环面间的环焊缝焊接，再进行筒形焊件内的纵焊缝焊接，整个罐体的精度更好和效率更高。
实施本发明上述技术方案的有益效果是：与现有技术相比，实施本发明具有精度高、效率高、劳动强度低的显著优点。
附图说明
附图1为本发明步骤1中制作的筒形焊件专用组对焊接工装的结构示意图。
附图1中，1—左靠模、2—右靠模、3—靠模销轴、4—固定连接柄、5—合模螺栓、6—张紧螺栓。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步地详细描述。
在实施例中，为了便于描述，各部件相对位置关系的描述是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的
实施例1：
制作直径2m的大型卧式储油罐时，需要先将钢板卷裁剪预弯，再利用本发明提供的一种圆形罐体钢结构的加工制作方法将筒形焊件按照一定的工法分段焊接成储油罐。
具体按以下步骤施工：
步骤1，制作若干筒形焊件专用组对焊接工装，如附图1所示，该工装包括左靠模1、右靠模2、靠模销轴3、固定连接柄4、合模螺栓5、张紧螺栓6。左靠模1和右靠模2成半圆形，各自的一端为铰接端，铰接端通过靠模销轴3铰接，各自的另一端为合模端，合模端端面为凹凸对应耦合的形状，合模端外侧固定设置有固定连接柄4，左靠模1和右靠模2的固定连接柄4通过合模螺栓5固定连接；左靠模1和右靠模2的外侧圆面上均匀设置有若干截面为长圆形的螺孔，螺孔内设有张紧螺栓6；
步骤2，在回转托辊支架上，利用步骤1制作的筒形焊件专用组对焊接工装将预制的筒形焊件套入左靠模1与右靠模2组成的标准圆环中，上紧合模螺栓4；
步骤3，根据筒形焊件与靠模内壁的间隙大小，标定需要焊接拉伸用张紧螺栓5的位置，然后拆下该工装；
步骤4，在筒形焊件上的标定位置焊拉伸工件用的张紧螺栓5；
步骤5，将筒形焊件套入左靠模1与右靠模2组成的标准圆环中，插入张紧螺栓5到对应的螺孔中，上紧合模螺栓和4张紧螺栓5；
步骤6，对筒形焊件进行塑形定型；
步骤7，在回转托辊支架上，将按步骤2—步骤6制作定型的筒形焊件从存储罐体的中间向两端依次进行环焊缝和纵焊缝的焊接，最后进行罐体封头焊接，从而完成圆形罐体的组队焊接施工。
相比现有技术，本实施例的精度高，质量稳定性好，劳动强度低，效率提升40%。
实施例2：
制作直径1.5m的大型卧式储油罐时，需要先将钢板卷裁剪预弯，再利用本发明提供的一种圆形罐体钢结构的加工制作方法将筒形焊件按照一定的工法分段焊接成储油罐。
具体按以下步骤施工：
步骤1，制作若干筒形焊件专用组对焊接工装，如附图1所示，该工装包括左靠模1、右靠模2、靠模销轴3、固定连接柄4、合模螺栓5、张紧螺栓6。左靠模1和右靠模2成半圆形，各自的一端为铰接端，铰接端通过靠模销轴3铰接，各自的另一端为合模端，合模端端面为凹凸对应耦合的形状，合模端外侧固定设置有固定连接柄4，左靠模1和右靠模2的固定连接柄4通过合模螺栓5固定连接；左靠模1和右靠模2的外侧圆面上均匀设置有若干截面为长圆形的螺孔，螺孔内设有张紧螺栓6；
步骤2，在回转托辊支架上，利用步骤1制作的筒形焊件专用组对焊接工装将预制的筒形焊件套入左靠模1与右靠模2组成的标准圆环中，上紧合模螺栓4；
步骤3，根据筒形焊件与靠模内壁的间隙大小，标定需要焊接拉伸用张紧螺栓5的位置，然后拆下该工装；
步骤4，在筒形焊件上的标定位置焊拉伸工件用的张紧螺栓5；
步骤5，将筒形焊件套入左靠模1与右靠模2组成的标准圆环中，插入张紧螺栓5到对应的螺孔中，上紧合模螺栓和4张紧螺栓5；
步骤6，对筒形焊件进行塑形定型；在塑形定型过程中的冷却步骤之前在圆形罐体内部加入固定支撑架的焊接工序，可以提高塑形定型的效果；
步骤7，在回转托辊支架上，将按步骤2—步骤6制作定型的筒形焊件从存储罐体的中间向两端，先依次进行环面间的环焊缝焊接，再依次进行筒形焊件内的纵焊缝焊接，直至完成封头焊接；按此顺序焊接，可进一步整个罐体的制作精度和刚性，进一步提高焊接效率。
相比现有技术，本实施例的精度高，质量稳定性好，劳动强度低，效率提升60%。
可以理解的是，以上实施例仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，增加的这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种圆形罐体钢结构的制造加工工法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，制作若干筒形焊件专用组对焊接工装，该工装包括左靠模（1）、右靠模（2）、靠模销轴（3）、固定连接柄（4）、合模螺栓（5）、张紧螺栓（6）；左靠模（1）和右靠模（2）成半圆形，各自的一端为铰接端，铰接端通过靠模销轴（3）铰接，各自的另一端为合模端，合模端端面为凹凸对应耦合的形状，合模端外侧固定设置有固定连接柄（4），左靠模（1）和右靠模（2）的固定连接柄（4）通过合模螺栓（5）固定连接；左靠模（1）和右靠模（2）的外侧圆面均匀设置若干截面为长圆形的螺孔，螺孔内设有张紧螺栓（6）；
步骤2，在回转托辊支架上，利用步骤1制作的筒形焊件专用组对焊接工装将预制筒形焊件套入左靠模（1）与右靠模（2）组成的标准圆环中，上紧合模螺栓（4）；
步骤3，根据筒形焊件与靠模内壁的间隙大小，标定张紧螺栓（5）的焊接位置，然后拆下该工装；
步骤4，在筒形焊件上的标定位置焊接张紧螺栓（5）；
步骤5，将筒形焊件套入该工装中，插入张紧螺栓（5）到对应的螺孔中，上紧合模螺栓（4）和张紧螺栓（5）；
步骤6，对筒形焊件进行塑形定型；
步骤7，在回转托辊支架上，将按步骤2—步骤6制作定型的筒形焊件依次进行环焊缝和纵焊缝的焊接，最后进行罐体封头焊接，完成圆形罐体的组队焊接施工。
2.根据权利要求1所述的一种圆形罐体钢结构的制造加工工法，其特征在于，所述步骤6中加入圆形罐体内部支撑架的焊接工序。
3.根据权利要求1所述的一种圆形罐体钢结构的制造加工工法，其特征在于，所述步骤7中先进行环面间的环焊缝焊接，再进行筒形焊件内的纵焊缝焊接。
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