CN111805174A - 一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其包括如下步骤：S1，基于BIM技术对蓄冷罐罐体钢板划线、下料；S2，对钢板四边的焊接坡口进行加工并检测；S3，将钢板卷制焊接为蓄冷罐筒节预制件；S4，将各筒节吊装对正后点焊固定，将相邻筒节对称施焊制成筒身；S5，将蓄冷罐左右封头与筒身焊接，进行蓄冷罐附件焊接完成蓄冷罐制作拼装。本发明采用现场焊接拼装制作蓄冷罐方案，将大型设备的运输转化成小型构件的运输，不久有效克服了安装时场地空间受限的困难，而且降低了运输中可能产生的风险以及运输过程中对周边环境以及社会可能产生的影响。

Description

一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法

技术领域

本发明应用于蓄冷罐制作，具体是一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法。

背景技术

大型工业设备的的安装过程中，特别是涉及大型群体建筑，其集中供暖、供冷用量特别大，所用到的设备也都是大型的设备，设备的采购、运输成本高，现场安装场地空间受限，安装工程量较大。一般传统做法是采用工厂预制后运输到项目上安装，设备的运输对承运单位技术力量和车辆有较高的要求，同时运输方案需要报交通主管部门批准，必要时要组织模拟运输，此外，大型物件的运输在公路上容易给周边车辆产生不安心里，组织不合理更会影响交通安全，社会经济效益较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其包括如下步骤：

S1，基于BIM技术对蓄冷罐罐体钢板划线、下料；

S2，对钢板四边的焊接坡口进行加工并检测；

S3，将钢板卷制焊接为蓄冷罐筒节预制件；

S4，将各筒节吊装对正后点焊固定，将相邻筒节对称施焊制成筒身；

S5，将蓄冷罐左右封头与筒身焊接，进行蓄冷罐附件焊接完成蓄冷罐制作拼装。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S1具体包括如下步骤：

S11，采用BIM技术对现场安装用的大型闭式蓄冷罐罐体根据设计图纸进行建模，并利用BIM技术对蓄冷罐的罐体进行精准的分割、划块；

S12，对钢板外表面进行外观检查，表面不得有气孔、裂纹、夹渣、折痕和夹层；

S13，按照BIM的排版图对钢板进行划线、下料。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S2具体包括如下步骤：

S21，对钢板两端卷制焊接边进行坡口加工，在钢板两端卷制焊接边上刨削出一条焊接斜边，以保证钢板两端进行卷制焊接时上下两组焊接边之间的夹角相等。

S22，对钢板两侧桶节焊接边进行坡口加工，使得一侧桶节焊接边开设有拼接槽，其另一侧桶节焊接边设有与拼接槽对应的拼接凸块，并在桶节焊接边接缝处开设对称的焊接环槽。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S3具体为：将钢板卷制后对卷制焊接边进行固定，保证上下两组焊接边之间的夹角角度在5°-10°之间，并对上下两组焊接边进行焊接。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S4具体包括如下步骤：

S41，各筒节两侧内壁圆周均匀开设三个加强筋卡槽；

S42，将各筒节吊装对正后点焊固定，再扣入加强筋后将其与筒节内壁焊接；

S43，将相邻筒节对称施焊制成筒身。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S5具体包括如下步骤：

S51，对蓄冷罐左右封头焊接边分别进行坡口加工开设拼接槽和拼接凸块；

S52，对蓄冷罐左右封头内壁圆周均匀开设三个加强筋卡槽；

S53，将蓄冷罐左右封头吊装对正后点焊固定，再扣入加强筋并焊接后将其与筒身连接后进行对称施焊；

S54，进行蓄冷罐附件焊接，组装各接管与法兰及人孔和支座并按焊接工艺要求进行焊接，在壳体上组装支座、人孔、补强圈、梯步、爬梯扶手支撑并焊接。

本发明采用以上技术方案，具有以下有益效果：

本发明采用现场焊接拼装制作蓄冷罐方案，将大型设备的运输转化成小型构件的运输，不久有效克服了安装时场地空间受限的困难，而且降低了运输中可能产生的风险以及运输过程中对周边环境以及社会可能产生的影响。装置通过设置加强筋、拼接槽和拼接凸块从加固定位结构的方式对传统的连接方式进行改进，使得连接效果比单纯采用焊接刚好，连接点的可受力度更大，通过设置焊接环槽以及限定钢板两端进行卷制焊接时的焊接角度从而使得焊接效果更加稳固。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明结构整体示意图；

图2为本发明结构分体示意图；

图3为本发明钢板卷制焊接边焊接示意图；

图4为本发明钢板卷制焊接边焊接斜边结构示意图；

图5为本发明筒节间焊接示意图；

图6为本发明加强筋设置位置示意图；

图7为碳棒规格所对应的最优电流y的曲线。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-6所示，本发明提供了一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其工艺原理为蓄冷罐在现场进行制作，封头1先按标准压制成型并制备焊接坡口后待用，现场根据封头1周长对制作蓄冷罐筒体的钢板进行划线、下料、打磨坡口加工，然后将钢板卷成弧形，弧形钢板之间通过对焊形成蓄冷罐筒节2，将焊接好的筒节2吊装至蓄冷罐基础3处，每节之间对焊拼装成蓄冷罐的筒体。最后，将筒体与封头1焊接，完成蓄冷罐的制作、安装；其具体包括如下步骤：

S1，基于BIM技术对蓄冷罐罐体钢板划线、下料；

S2，对钢板四边的焊接坡口进行加工并检测；

S3，将钢板卷制焊接为蓄冷罐筒节预制件；

S4，将各筒节吊装对正后点焊固定，将相邻筒节对称施焊制成筒身；

S5，将蓄冷罐左右封头与筒身焊接，进行蓄冷罐附件焊接完成蓄冷罐制作拼装。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S1具体包括如下步骤：

S11，采用BIM技术对现场安装用的大型闭式蓄冷罐罐体根据设计图纸进行建模，并利用BIM技术对蓄冷罐的罐体进行精准的分割、划块；板面为矩形时尺寸允许偏差应满足：长度偏差≤±2mm，宽度偏差≤±2mm，对角线偏差≤3mm；板面的直线度偏差应满足：长度偏差允许≤2mm，宽度偏差允许≤1mm；

S12，对钢板外表面进行外观检查，表面不得有气孔、裂纹、夹渣、折痕和夹层；

S13，按照BIM的排版图对钢板进行划线、下料。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S2具体包括如下步骤：

S21，对钢板两端卷制焊接边进行坡口加工，在钢板两端卷制焊接边上刨削出一条焊接斜边，以保证钢板两端进行卷制焊接时上下两组焊接边之间的夹角相等。

S22，对钢板两侧桶节焊接边进行坡口加工，使得一侧桶节焊接边开设有拼接槽201，其另一侧桶节焊接边设有与拼接槽201对应的拼接凸块202，进行点焊安装前先将拼接凸块202对应插入拼接槽201进行预固定，再对其进行焊接，相比直接焊接的密封性更好，同时在使用过程中当受到震动或撞击导致桶节之间发生相对位移时，拼接凸块202与拼接槽201能够协助分担焊点受到的里，保护焊点不易断裂，并在桶节焊接边接缝处开设对称的焊接环槽203，形成弧形的焊接接触面，使得焊接点与两侧桶节的接触面积增大，使焊接效果更好。

坡口加工完成后需对其进行检测坡口表面必须保证光洁平整，且必须满足焊接工艺和相应的无损检验的要求；检查坡口角度、钝边是否符合工艺卡中要求。当坡口角度小于规定范围时，应进行打磨或再加工；组焊前坡口表面和两侧边缘母材临近区域15mm范围内应洁净，无水、氧化物、油污和影响焊接质量的杂质。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S3具体为：将钢板卷制后对卷制焊接边进行固定，保证上下两组焊接边之间的夹角角度在5°-10°之间，并对上下两组焊接边进行焊接，当焊接时焊接边之间的夹角角度小于5°时，焊接力度不够，焊接点整体容易发生断裂，当焊接时焊接边之间的夹角角度大于10°时焊缝宽度过大，焊接点容易在长期使用过程中发生破损等老化现象。壁板在卷板机上卷制成形后，应立置在平板上，用样板检查：a)垂直方向：用直线样板检查，间隙≤1mm；b)水平方向：用弧形样板检查，其间隙≤4mm。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S4具体包括如下步骤：

S41，各筒节两侧内壁圆周均匀开设三个加强筋卡槽204；

S42，将各筒节吊装对正后点焊固定，再扣入加强筋205后将其与筒节内壁焊接；利用加强筋205和加强筋卡槽204的配合，在焊接前进行预固定，在焊接后能够增大装置整体的径向受力度。

S43，将相邻筒节对称施焊制成筒身。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述S5具体包括如下步骤：

S51，对蓄冷罐左右封头焊接边分别进行坡口加工开设拼接槽和拼接凸块；

S52，对蓄冷罐左右封头内壁圆周均匀开设三个加强筋卡槽；

S53，将蓄冷罐左右封头吊装对正后点焊固定，再扣入加强筋并焊接后将其与筒身连接后进行对称施焊；

S54，进行蓄冷罐附件焊接，组装各接管与法兰及人孔和支座并按焊接工艺要求进行焊接，在壳体上组装支座、人孔、补强圈、梯步、爬梯扶手支撑并焊接。补强圈焊接后可进行补强圈气密性实验：向各接管的补强圈内通入0.4～0.5MPa的压缩空气；在被检查的表面涂以肥皂液检查是否渗漏；

完成上述步骤后再进行闭式蓄冷罐内外表面应除锈、清除表面焊瘤等缺陷并清除油污；内表面刷环氧富锌漆，外表面刷红丹防锈漆两遍；外表面用橡塑保温并用0.4mm的铝板铠装，保温层厚度100mm。

上述焊接采用E5015焊条，为了有效控制焊接变形，采取焊接时应由中心向四周扩散焊接，采取对称施焊；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝，小电流施焊。板厚大于或等于6mm厚的搭接角焊缝，应至少焊两遍。

其中的焊接焊缝表面的余高刨削工作及对焊缝进行修补的工作均可采用碳弧气刨，碳弧气刨是利用碳极和金属之间产生的高温电流，把金属局部加热到熔化状态，同时利用压缩空气的高速气流把这些熔化金属吹掉，从而实现对金属母材进行刨削和切割的一种加工工艺方法。

高温电流对刨槽的尺寸影响很大，高温电流增加时，刨槽的宽度增加，深度增加更多，采取大电流可以提高刨削速度并获得较光滑的刨槽。但高温电流过大时，碳弧气刨中的碳棒头易发红，镀铜层易脱落。因此在实际使用过程中，需根据断面的形状选择适用的碳棒规格及适用电流。具体的，请参照图7，图7为断面为圆形，且碳棒规格为фx*355(mm)所对应的最优电流y的曲线，其中，y＝-0.8543x³+21.209x²-117.14x+359,且x为1～15。在实际过程中无法精确控制电流，故，优选的，y＝-0.8543x³+21.209x²-117.14x+359±20，更优选的，y＝-0.8543x³+21.209x²-117.14x+359±10。

刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。速度太快会造成碳棒与金属相碰，会使碳粘于刨槽顶端，形成“夹碳”的缺陷。相反速度过慢又易出现“粘渣”问题。因此刨削速度选择为0.5—1.2m/min合适。更优选的，刨削速度选择为0.8—1.0m/min。在其中一个实施例中，刨削速度选择约为0.9m/min。气刨时电弧长会引起电弧不稳定，甚至造成息弧。操作一般宜用短弧，以提高生产效率和碳棒利用率。因此刨削时电弧长度选择为1—2mm。在其中一个实施例中，刨削时电弧长度选择为1.5mm。

碳棒从钳口到电弧端的长度为伸出长度，伸出长度越长，钳口离电弧越远，压缩空气吹到熔池的吹力就不足，不能将熔化的金属顺利吹掉，另一方面伸出长度越长，碳棒的电阻越大，烧损也越快。因此，在实际操作时碳棒合适的伸出长度为80～100mm，当烧损到20—30mm后就要进行调整。

碳棒与工件沿刨槽方向的夹角称为碳棒倾角，刨槽的深度与倾角有关。倾角增大刨槽深度增加，反之倾角减小，则刨槽深减小。碳棒的倾角一般为25°～45°。

以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其特征在于：其包括如下步骤：

S1，基于BIM技术对蓄冷罐罐体钢板划线、下料；

S2，对钢板四边的焊接坡口进行加工并检测；

S3，将钢板卷制焊接为蓄冷罐筒节预制件；

S4，将各筒节吊装对正后点焊固定，将相邻筒节对称施焊制成筒身；

S5，将蓄冷罐左右封头与筒身焊接，进行蓄冷罐附件焊接完成蓄冷罐制作拼装。

2.根据权利要求1所述的一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其特征在于：所述S1具体包括如下步骤：

S11，采用BIM技术对现场安装用的大型闭式蓄冷罐罐体根据设计图纸进行建模，并利用BIM技术对蓄冷罐的罐体进行精准的分割、划块；

S12，对钢板外表面进行外观检查，表面不得有气孔、裂纹、夹渣、折痕和夹层；

S13，按照BIM的排版图对钢板进行划线、下料。

3.根据权利要求1所述的一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其特征在于：所述S2具体包括如下步骤：

S21，对钢板两端卷制焊接边进行坡口加工，在钢板两端卷制焊接边上刨削出一条焊接斜边，以保证钢板两端进行卷制焊接时上下两组焊接边之间的夹角相等。

S22，对钢板两侧桶节焊接边进行坡口加工，使得一侧桶节焊接边开设有拼接槽，其另一侧桶节焊接边设有与拼接槽对应的拼接凸块，并在桶节焊接边接缝处开设对称的焊接环槽。

4.根据权利要求1所述的一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其特征在于：所述S3具体为：将钢板卷制后对卷制焊接边进行固定，保证上下两组焊接边之间的夹角角度在5°-10°之间，并对上下两组焊接边进行焊接。

5.根据权利要求1所述的一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其特征在于：所述S4具体包括如下步骤：

S41，各筒节两侧内壁圆周均匀开设三个加强筋卡槽；

S42，将各筒节吊装对正后点焊固定，再扣入加强筋后将其与筒节内壁焊接；

S43，将相邻筒节对称施焊制成筒身。

6.根据权利要求1所述的一种大型闭式蓄冷罐制作拼装方法，其特征在于：所述S5具体包括如下步骤：

S51，对蓄冷罐左右封头焊接边分别进行坡口加工开设拼接槽和拼接凸块；

S52，对蓄冷罐左右封头内壁圆周均匀开设三个加强筋卡槽；

S53，将蓄冷罐左右封头吊装对正后点焊固定，再扣入加强筋并焊接后将其与筒身连接后进行对称施焊；

S54，进行蓄冷罐附件焊接，组装各接管与法兰及人孔和支座并按焊接工艺要求进行焊接，在壳体上组装支座、人孔、补强圈、梯步、爬梯扶手支撑并焊接。

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