CN111673381B - 厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法 - Google Patents

Abstract

厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，它涉及一种伴热管的成形及装配方法。本发明为了解决现有螺旋式伴热管在制造过程中存在的弯管成形复杂、成形尺寸难以保证、套装困难等问题。本发明的步骤一：筒体外表面划线；步骤二：转动滚轮架使起弯位置至于最低点，并将支垫装置移动到筒体的侧下方；步骤三：伴热管缠绕前，进口端留足够余量，并与筒体焊接牢固；开启滚轮架，同时操作者手持管子一端移动管子及支垫装置，使管子按螺旋线缠绕至筒身上；步骤四：继续缠绕管子，当管子末端不够长时进行接长，重复步骤三、四；步骤五：气割伴热管进出口端余量及坡口；步骤六：弯制伴热管进出口端成形。本发明用于伴热管的成形及装配方法。

Description

厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法

技术领域

本发明涉及一种成形及装配方法。具体涉及一种厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，属于压力容器外壳预热保温结构的制造领域。

背景技术

对于厚壁容器筒体外表面布置的螺旋式伴热管，该结构较为罕见。设计图纸示意图见图1，在近20米长的筒体(规格Di2800、δ68，材质Q345R)外表面按一定间距均布着密集的螺旋式伴热管(规格φ27×4，材质20)。此外，筒体外表面还有接管、吊耳及其余附件等。如果螺旋式伴热管采用常规的先弯管再套装的方式，不仅弯管成形复杂、成形后的尺寸也难以保证，而且套装更是极其困难。具体来说：

1、由于伴热管是材质20、规格φ27×4的管子，而手工冷弯难以成形。若伴热管采用工装热弯成形，当其冷却后在盘管径向会有一定量的收缩，一方面伴热管将难以从工装上取出；另一方面成形尺寸及质量也相对较差。

2、由于筒体外表面布置有接管、吊耳及其余附件等，无法实现整体套装，需要在分段装焊筒体环缝前进行套装，操作繁琐，费时费力。而且由于筒体本身就有一定的椭圆度公差，加之伴热管成形尺寸差等因素，故套装将非常困难。

综上所述，现有的厚壁容器筒体外表面布置的螺旋式伴热管在制造过程中存在弯管成形复杂、成形尺寸难以保证、套装困难等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的厚壁容器筒体外表面布置的螺旋式伴热管在制造过程中存在弯管成形复杂、成形尺寸难以保证、套装困难等诸多问题，进而提供一种厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法。

本发明的技术方案是：厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法包括如下步骤：

步骤一：先在筒体的外表面划四中心线、伴热管进出口位置线及螺旋线；

步骤二：转动滚轮架使起弯位置至于最低点，将用于弯置成伴热管的管子的一端按划好的螺旋线的延伸方向留足够的余量并与筒体焊接牢固，并将支垫装置移动到筒体的侧下方；

步骤三：转动滚轮架，同时操作者手持管子一端，移动管子及支垫装置，使管子按螺旋线缠绕至筒身上；

步骤四：继续缠绕管子，当管子末端不够长时进行接长，重复步骤三、四；

步骤五：气割伴热管进出口端余量及坡口；

步骤六：将伴热管进出口端的弯段用弯管机或手工弯制成形，至此，完成筒体外表面布置的螺旋式伴热管的成形及装配。

进一步地，在步骤一进行之前，先将筒体吊装放置在两个合适间距的滚轮架上。

进一步地，步骤一中在筒体的外表面划伴热管的螺旋线的步骤如下：

步骤一一：在筒体外表面上划四中心线；

步骤一二：按照设计图纸，在筒体外表面上绘制伴热管的进出口位置线；

步骤一三：按照设计图纸，采用双螺旋线在筒体外表面上绘制伴热管的位置线。

进一步地，步骤二是在伴热管前端留800mm余量，并将最前端的200mm与筒体进行焊接。

进一步地，步骤四中，当还未缠绕的处于直管状态下的伴热管剩余1500mm～2000mm时，装焊下一根直管，进行直管接长。

进一步地，步骤五中，伴热管弯制结束后，尾端留500mm余量，割断管子，按图装焊卡子，将伴热管固定牢靠在筒体上。

进一步地，步骤五中还包括以下步骤：

步骤五一：按图气割伴热管前、后端余量，修磨管端坡口，并装焊伴热管及其法兰；

步骤五二：在伴热管前、后端装焊半管与筒身，前、后端各4个半管，间隔250mm，同时伴热管末端的法兰与伴热管之间装有钢板条相连固定；

步骤五三：设备整体热处理；

步骤五四：拆除伴热管与其法兰间的连接钢板条，同时校正伴热管进出口位置。

进一步地，步骤三中，对于可以分段式缠绕的伴热管，则采用多段伴热管同时进行缠绕弯制。

进一步地，步骤二中，装前需保证滚轮架转动方向与筒体外表面螺旋线方向一致。

进一步地，其特征在于：步骤三和步骤四中伴热管的缠绕过程应采用冷弯成形。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明相较于常规先弯管再套装的方法，将伴热管成形与装配工序有机结合，简便高效的解决了螺旋式伴热管的成形及装配难题，具体优点有如下几点：

1、无需提制专用的弯管成形工装，利用产品自身筒体即可完成伴热管卷制，弯管成形过程简单；

2、无需购买专用的弯管动力设备，利用车间的可调速滚轮架即可满足动力需求；

3、简化生产流程，减少了伴热管在不同场地间的生产、转运，提高生产效率；

4、降低制造难度，利用滚轮架和支垫装置即可简便的同时完成伴热管的成形和装配；

5、伴热管成形尺寸精确，与筒体外壁贴合紧密，有效保证了伴热管的预热保温效果；

6、为类似伴热结构的压力容器生产制造，提供了新思路、新方法，积累了丰富的技术经验。

附图说明

图1是现有技术中厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的示意图。图2是本发明的整体结构示意图。图3是图2的A向视图。图4是图3的沿I处的局部放大图。图5是支垫装置3的主视图。图6是图5的侧视图。图7是本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2至图7说明本实施方式，本实施方式的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法包括如下步骤：

步骤一：先在筒体1的外表面划四中心线、伴热管进出口位置线及螺旋线；

步骤二：转动滚轮架4使起弯位置至于最低点，将用于弯置成伴热管2的管子的一端按划好的螺旋线的延伸方向留足够的余量并与筒体1焊接牢固，并将支垫装置3移动到筒体1的侧下方；

步骤三：转动滚轮架4，同时操作者手持管子一端，移动管子及支垫装置，使管子按螺旋线缠绕至筒身上；

步骤四：继续缠绕管子，当管子末端不够长时进行接长，重复步骤三、四；

步骤五：气割伴热管进出口端余量及坡口；

步骤六：将伴热管进出口端的弯段用弯管机或手工弯制成形，至此，完成筒体外表面布置的螺旋式伴热管的成形及装配。

本实施方式为了方便生产制造，对螺旋式伴热管的布置进行了一定程度的优化，避开了接管、吊耳及其余附件等。

本实施方式使用了一种可移动伸缩式伴热管缠绕支垫装置。一方面弯管时对管子起到支垫的作用；另一方面使管子成一斜向上的角度开始弯制，起到一定的预弯作用。

本实施方式的可移动伸缩式伴热管缠绕支垫装置3包括底板3-1、矩形支架3-2、支撑收缩框3-3和多个万向轮3-4，底板3-1为矩形底板，多个万向轮3-4安装在底板3-1的下端面四个顶点上，矩形支架3-2竖直安装在底板3-1上，矩形支架3-2由圆管制成，支撑收缩框3-3为“门”字形框架，支撑收缩框3-3插装在矩形支架3-2的两根竖直杆内，支撑收缩框3-3的两根插装杆与矩形支架3-2的竖直杆之间通过螺栓连接，支撑收缩框3-3的两根插装杆外侧壁上开设等间距开设多个安装孔。

具体实施方式二：结合图7说明本实施方式，本实施方式在步骤一进行之前，先将筒体1吊装放置在两个合适间距的滚轮架4上。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤一中在筒体1的外表面划伴热管2的螺旋线的步骤如下：

步骤一一：在筒体1外表面上划四中心线；

步骤一二：按照设计图纸，在筒体1外表面上绘制伴热管2的进出口位置线；

步骤一三：按照设计图纸，采用双螺旋线在筒体1外表面上绘制伴热管2的位置线。

如此设置，确保伴热管2在缠绕时，缠绕位置能够满足设计需求。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤二是在伴热管前端留800mm余量，并将最前端的200mm与筒体1进行焊接。如此设置，防止预留过短不利于对伴热管端部的弯制，同时也能保证弯制过程中，筒体与伴热管焊接的牢固性；其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤四中，当还未缠绕的处于直管状态下的伴热管2剩余1500mm～2000mm时，装焊下一根直管，进行直管接长。如此设置，提前进行接管，保证伴热管的顺利缠绕。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤五中，伴热管2弯制结束后，尾端留500mm余量，割断管子，按图装焊卡子，将伴热管2固定牢靠在筒体1上。如此设置，便于将伴热管固定在筒体上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤五中还包括以下步骤：

步骤五一：按图气割伴热管2前、后端余量，修磨管端坡口，并装焊伴热管2及其法兰5；

步骤五二：在伴热管2前、后端装焊半管与筒身，前、后端各4个半管，间隔250mm，同时伴热管2末端的法兰5与伴热管2之间装有钢板条相连固定；

步骤五三：设备整体热处理；

步骤五四：拆除伴热管2与其法兰5间的连接钢板条，同时校正伴热管进出口位置。如此设置，保证伴热管成形质量及其位置的准确性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤三中，对于可以分段式缠绕的伴热管2，则采用多段伴热管2同时进行缠绕弯制。如此设置，能够提高缠绕效率。其它组成和连接关系与具体实施方式一至七中任意一项相同。

具体实施方式九：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤二中，装前需保证滚轮架4转动方向与筒体1外表面螺旋线方向一致。如此设置，便于保证伴热管缠绕方向的正确性。其它组成和连接关系与具体实施方式一至八中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图7说明本实施方式，本实施方式的步骤三、四中伴热管的缠绕过程应采用冷弯成形。如此设置，避免冷弯过程中局部采用热弯工艺导致弯管应力释放，产生局部形变，保证弯管成形质量。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。

以上所述仅对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域的技术人员在本发明的启示之下，在不脱离发明宗旨下，对本发明的特征和实施例进行的各种修改或等同替换以适应具体情况均不会脱离本发明的精神和权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤一：先在筒体(1)的外表面划筒体(1)的四中心线、伴热管进出口位置线及螺旋线；

步骤二：转动滚轮架(4)使起弯位置至于最低点，将用于弯置成伴热管(2)的管子的一端按划好的螺旋线的延伸方向留足够的余量并于筒体(1)焊接牢固，并将支垫装置(3)移动到筒体(1)的侧下方；

步骤三：转动滚轮架(4)，利用车间现有的可调速滚轮架(4)提供弯管动力，同时操作者手持管子一端移动管子及支垫装置(3)，使管子按螺旋线缠绕至筒身上；对于分段式缠绕的伴热管(2)，则采用多段伴热管(2)同时进行缠绕弯制；

支垫装置(3)包括底板(3-1)、矩形支架(3-2)、支撑收缩框(3-3)和多个万向轮(3-4)，底板(3-1)为矩形底板，多个万向轮(3-4)安装在底板(3-1)的下端面四个顶点上，矩形支架(3-2)竖直安装在底板(3-1)上，矩形支架(3-2)由圆管制成，支撑收缩框(3-3)为“门”字形框架，支撑收缩框(3-3)插装在矩形支架(3-2)的两根竖直杆内，支撑收缩框(3-3)的两根插装杆与矩形支架(3-2)的竖直杆之间通过螺栓连接，支撑收缩框(3-3)的两根插装杆外侧壁上开设等间距开设多个安装孔；

步骤四：继续缠绕管子，当管子末端不够长时进行接长，重复步骤三、四；

步骤五：气割伴热管进出口端余量及坡口；

步骤六：将伴热管进出口端的弯段用弯管机或手工弯制成形，至此，完成筒体外表面布置的螺旋式伴热管的成形及装配。

2.根据权利要求1所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：在步骤一进行之前，先将筒体(1)吊装放置在两个合适间距的滚轮架(4)上。

3.根据权利要求2所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤一中在筒体(1)的外表面划伴热管(2)的螺旋线的步骤如下：

步骤一一：按照设计图纸要求在筒体外表面上划四中心线；

步骤一二：在筒体(1)外表面上绘制伴热管(2)的进出口位置线；

步骤一三：采用双螺旋线在筒体(1)外表面上绘制伴热管(2)的位置螺旋线。

4.根据权利要求3所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤二是在伴热管前端留800mm余量，并将最前端的200mm与筒体(1)进行焊接。

5.根据权利要求4所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤四中，当还未缠绕的处于直管状态下的伴热管(2)剩余1500mm～2000mm时，装下一根直管，进行直管接长。

6.根据权利要求1或5所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤五中，伴热管(2)弯制结束后，尾端留500mm余量，割断管子，按图装焊卡子，将伴热管(2)固定牢靠在筒体(1)上。

7.根据权利要求1或5所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤五中还包括以下步骤：

步骤五一：按图气割伴热管(2)前、后端余量，修磨管端坡口，并装焊伴热管(2)及其法兰；

步骤五二：在伴热管(2)前、后端装焊半管与筒身，前、后端各4个半管，间隔250mm，同时伴热管(2)末端的法兰与伴热管(2)之间装有钢板条相连固定；

步骤五三：设备整体热处理；

步骤五四：拆除伴热管(2)与其法兰间的连接钢板条，同时校正伴热管进出口位置。

8.根据权利要求7所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤二中，装前需保证滚轮架(4)转动方向与筒体(1)外表面螺旋线方向一致。

9.根据权利要求1或8所述的厚壁容器筒体外表面布置螺旋式伴热管的成形及装配方法，其特征在于：步骤三和步骤四中伴热管的缠绕过程采用冷弯成形。

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