CN116100182A - 一种c型船用lng储罐止移块的装焊方法 - Google Patents

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CN116100182A CN202310282944.1A CN202310282944A CN116100182A CN 116100182 A CN116100182 A CN 116100182A CN 202310282944 A CN202310282944 A CN 202310282944A CN 116100182 A CN116100182 A CN 116100182A
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Abstract

本发明涉及船舶技术领域，具体涉及了一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，包括以下步骤：S1，罐体筒节卧式设置，并在罐体筒节上止移块的安装位置处划线；S2，吊装止移块节段贴合至划线处；S3，在第一吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第一活动卡马或第二活动卡马，并采用第一连杆分别连接第一活动卡马和第一吊卡；S4，并采用第二连杆分别连接第二活动卡马和第二吊卡，施焊连接止移块节段的右端与罐体筒节；S5，重复步骤S2至S4以安装剩余的止移块节段；S6，依次焊接相邻的止移块节段和各止移块节段与罐体筒节。本发明的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法能够减少止移块的场地占用资源，避免临时支撑件拆除后产生的马脚和马脚的焊接修补工作量。

Description

一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，具体涉及了一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法。
背景技术
船用C型LNG储罐在筒体两端设置有止移块，如图1和2所示，用于限制储罐在船舱内的前后位移。止移块在与筒体安装焊接时一般需加装支撑对止移块和罐体进行临时固定，为止移块的焊接施工提供可靠均匀的坡口状态和减小止移块焊后的角变形，但加装临时支撑不可避免将会对罐体产生局部损伤，即使后续可对损伤部位进行焊接修补，也会造成罐体存在部分应力集中现象，给LNG低温罐的安全运营带来隐患；故压力容器特别是低温LNG储罐制造时应尽量避免通过焊接来安装临时支撑或构件，以减少或避免临时局部补焊所带来的应力集中问题。
现有技术安装止移块的方法为：在LNG罐体成形后正立置于鞍座之上，使罐体离地面间距约1m，按图纸要求测量止移块的安装位置并划线标记，将止移块分节(分成若干段)，通过临时吊耳与葫芦的配合安装来定位止移块，或者将罐体放置于滚轮架之上，通过滚动罐体并与吊机配合将止移块平放至罐体表面安装。两种安装方法吊装止移块定位后，均需通过焊接方式连接临时马板或支撑来固定止移块，双面焊接止移块与罐体间的角接焊缝。上述两种止移块的装焊方法要求是止移块与罐体整体安装，需占用较大的场地资源；并且在临时支撑或马板拆除后会在筒体表面产生较多的马脚或损伤，需进行补焊修复，因局补焊区是加热和冷却的极度不均匀区，使得补焊区会存在较大的应力集用现象。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，以解决技术问题：现有技术中的止移块的装焊方法占用较大的场地以及筒体表面临时支撑或马板拆除的位置出现应力集中现象。
本发明一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法的技术方案，止移块包括多个与LNG储罐的罐体筒节表面匹配的止移块节段；
C型船用LNG储罐止移块的装焊方法包括以下步骤：
S1，罐体筒节卧式设置，并在罐体筒节上止移块的安装位置处划线；
S2，在一个止移块节段的左端和右端分别夹持第一吊卡和第二吊卡，采用吊索连接第一吊卡和第二吊卡，吊装止移块节段贴合至划线处；
S3，在第一吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第一活动卡马，并采用第一连杆分别连接第一活动卡马和第一吊卡，所述第一连杆向止移块节段的中部倾斜布置，并施焊连接止移块节段的左端与罐体筒节，松开止移块节段左端的吊索；
S4，在第二吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第二活动卡马，并采用第二连杆分别连接第二活动卡马和第二吊卡，所述第二连杆向止移块节段的中部倾斜布置，并施焊连接止移块节段的右端与罐体筒节，松开止移块节段右端的吊索；
S5，重复步骤S2至S4以安装剩余的止移块节段；
S6，依次焊接相邻的止移块节段和各止移块节段与罐体筒节；
S7，拆除第一吊卡、第二吊卡、第一活动卡马、第二活动卡马和各个连杆。
作为优选方案，所述步骤S2中，第一吊卡和第二吊卡均位于距离止移块节段端部的1/4处。
作为优选方案，所述步骤S2中，通过吊索调节止移块节段的两端，若止移块节段的两端均与划线匹配，则在止移块节段的坡口处施焊角焊缝以定位止移块节段；
若止移块节段的两端不能与划线匹配，在止移块节段较低端的内侧施焊与罐体筒节连接。
作为优选方案，所述步骤S2中，若止移块节段的两端均与划线匹配，则在止移块节段的坡口处施焊角焊缝的长度为50mm、间隔为500mm、焊角的尺寸为8mm。
作为优选方案，所述步骤S2中，若止移块节段的两端不能与划线匹配，在距离止移块节段较低端50mm位置的内侧施焊50mm长角焊缝以与罐体筒节连接。
作为优选方案，所述步骤S3中，在第一吊卡的上部的罐体筒节的边缘且距离第一吊卡的水平位置为1/8止移块节段的位置处安装第一活动卡马，并采用铁尖顶紧固定第一活动卡马。
作为优选方案，所述步骤S3中，所述第一连杆与所述止移块节段的夹角范围为60至70度；所述步骤S4中，所述第二连杆与所述止移块节段的夹角范围为60至70度。
作为优选方案，所述步骤S3中，所述第一连杆与所述止移块节段的夹角为70度。
作为优选方案，所述步骤S3中，松开止移块节段左端的吊索之后，所述止移块节段的右端通过吊车向罐体筒节径向移位并利用钢丝绳产生的水平分力使止移块压紧筒体，吊机向上起升以调整止移块右端的高度位置，使止移块整体与罐体筒节表面精定位贴合，并施加约50mm长定位焊缝固定。
作为优选方案，所述步骤S4中，在第二吊卡的上部的罐体筒节的边缘且距离第二吊卡的水平位置为1/8止移块节段的位置处安装第二活动卡马，并采用铁尖顶紧固定第二活动卡马。
作为优选方案，所述步骤S4中，所述第二连杆与所述止移块节段的夹角为70度。
作为优选方案，所述步骤S6中，采用双面焊方法，依次焊接相邻的止移块节段之间的对接缝和各止移块节段与罐体筒节之间的角焊缝。
作为优选方案，对接缝开对称的第一K形坡口，首先焊接第一K形坡口的下侧坡口1/3深度的焊缝，其次在第一K形坡口的上侧坡口内采用碳弧气刨清根，打磨清洁后再焊接上侧坡口2/3深度焊缝，最后依次焊接下侧坡口的剩余焊缝和上侧坡口内的剩余焊缝。
作为优选方案，止移块节段与筒壁间的角接缝开对称的第二K形坡口，首先焊接第二K形坡口的下侧坡口1/3深度的焊缝，其次在第二K形坡口的上侧坡口内采用碳弧气刨清根，打磨清洁后再焊接上侧坡口2/3深度焊缝，最后依次焊接下侧坡口的剩余焊缝和上侧坡口内的剩余焊缝。
作为优选方案，所述步骤S7之后，多个罐体筒节整体合拢前测量止移块至合拢口的距离，复核测量结果与图纸规定尺寸的偏差及合拢口余量的切割量。
相对于现有技术，本申请的有益效果是：
本申请的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法在罐体的筒节制作阶段安装止移块，能够控制止移块的焊接变形；利用吊索以及第一吊卡和第二吊卡控制罐体前后止移块的安装间距及位置的尺寸精度，确保LNG储罐吊装至船上时止移块与船体结构的鞍座匹配良好；利用吊索的吊运方法实现止移块无马脚或少马脚的安装。本发明能够减少止移块的安装周期及场地占用资源；减少或避免止移块安装过程中安装的临时支撑件及其拆除后产生的马脚和马脚的焊接修补工作量；减少或避免C型LNG储罐因局部焊接修补而产生的应力集中隐患，提高低温储罐的使用安全性。
附图说明
图1是现有技术的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是步骤S1的示意图；
图4是步骤S2至S3的示意图；
图5是步骤S4的示意图；
图6是步骤S7的示意图。
其中，1、止移块，2、止移块节段，3、罐体筒节，4、第一吊卡，5、第二吊卡，6、吊索，7、第一活动卡马，8、第一连杆，9、第二活动卡马，10、第二连杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法的优选实施例，本申请中止移块包括多个与LNG储罐的罐体筒节表面匹配的止移块节段，装焊前准备卷尺和划线工具，选择一个带有止移块的罐体筒节的环向对接缝作为罐体最终合拢缝，该合拢缝预留约15mm的余量。
C型船用LNG储罐止移块的装焊方法包括以下步骤：如图2至图6所示,
S1，在LNG储罐的筒节制作过程中，在筒节安装过程中，将罐体筒节卧式设置，罐体筒节的上端和下端均为开口，并在罐体筒节上止移块的安装位置处划线，具体划线为圆弧状。
S2，在一个止移块节段的左端和右端分别夹持设置第一吊卡和第二吊卡，吊索连接第一吊卡和第二吊卡，采用吊机连接吊索，吊装止移块节段贴合至划线处，利用吊机移动止移块节段尽量贴合划线处，进行粗定位。
具体安装时，第一吊卡和第二吊卡均位于距离止移块节段端部的1/4处。
其中，通过吊索调节止移块节段的两端，由于吊机的移动精度的限制，止移块节段的两端一般不能完全与划线匹配；在具体吊装过程中，若止移块节段的两端均与划线匹配，则在止移块节段的坡口处施焊角焊缝以定位止移块节段，角焊缝的长度为50mm、间隔为500mm、焊角的尺寸为8mm，进行初步的定位。若止移块节段的两端不能与划线匹配，移动止移块节段使止移块节段的较高端与罐体筒节上面的划线贴合，在止移块节段较低端的内侧施焊与罐体筒节连接，具体在距离止移块节段较低端50mm位置的内侧施焊50mm长角焊缝以与罐体筒节连接，以用于初步的定位。
S3，在第一吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第一活动卡马，并采用第一连杆分别连接第一活动卡马和第一吊卡，并使第一连杆向止移块节段的中部倾斜布置，并施焊连接止移块节段的左端与罐体筒节，对止移块节段的左端进行定为固定，然后松开止移块节段左端的吊索。
其中，本申请的具体实施例中，在第一吊卡的上部的罐体筒节的边缘且距离第一吊卡的水平位置为1/8止移块节段的位置处安装第一活动卡马，并采用铁尖顶紧固定第一活动卡马，通过铁尖过盈配合固定，且第一连杆与所述止移块节段的夹角范围为60至70度；优选的，第一连杆与所述止移块节段的夹角为70度。
进一步的，松开止移块节段左端的吊索之后，止移块节段的右端通过吊车向罐体筒节径向移位并利用钢丝绳产生的水平分力使止移块压紧筒体，吊机向上起升以调整止移块右端的高度位置，使止移块整体与罐体筒节表面精定位贴合，并施加约50mm长定位焊缝固定，对止移块节段进行初步的定位。该定位过程中主要通过吊机的移动以进行止移块节段的定位。
本申请的步骤S3中的第一吊卡、第二吊卡以及第一活动卡马与止移块节段的连接均仅仅利用吊卡以及活动卡马的卡接的特性进行连接，不需要与罐体筒节焊接固定，避免止移块节段安装完成之后拆除该辅助工装时对罐体筒节的损坏以及其引起的应力集中的风险。
S4，在第二吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第二活动卡马，并采用第二连杆分别连接第二活动卡马和第二吊卡，所述第二连杆向止移块节段的中部倾斜布置，并施焊连接止移块节段的右端与罐体筒节，松开止移块节段右端的吊索；第一连杆和第二连接相对方向的倾斜与罐体筒节的边缘以及止移块节段形成类似梯形的结构，该结构的稳定性更高。
其中，在第二吊卡的上部的罐体筒节的边缘且距离第二吊卡的水平位置为1/8止移块节段的位置处安装第二活动卡马，并采用铁尖顶紧固定第二活动卡马，通过铁尖过盈配合固定。步骤S4中，所述第二连杆与所述止移块节段的夹角范围为60至70度，优选的，第二连杆与止移块节段的夹角为70度，与第一连杆相对设置，第一连杆与第二连杆呈“八”字形。
本申请的步骤S4中的第一吊卡、第二吊卡以及第二活动卡马与止移块节段的连接均仅仅利用吊卡以及活动卡马的卡接的特性进行连接，不需要与罐体筒节焊接固定，避免止移块节段安装完成之后拆除该辅助工装时对罐体筒节的损坏以及其引起的应力集中的风险。
在本申请的具体实施例中，第一活动卡马和第二活动卡马的卡口开口尺寸比止移块厚度略大1mm，卡槽深度约为止移块宽度的一半，便于与罐体筒节卡接固定。第一活动卡马和第二活动卡马与相对应的第一连杆和第二连杆焊接固定连接。
在本申请的其他实施例中，第一连杆和第二连杆可以设置为能够伸缩的结构，具体可以为：第一连杆和第二连杆均包括套筒和螺纹安装在套筒内的套杆，转动套杆可以微调第一连杆或者第二连杆的长度，以便于在第一连杆和第二连杆安装的过程中使止移块节段的调整更加的精确。
S5，重复步骤S2至S4以安装剩余的止移块节段。
S6，依次焊接相邻的止移块节段和各止移块节段与罐体筒节。
具体焊接时，采用双面焊方法，依次焊接相邻的止移块节段之间的对接缝和各止移块节段与罐体筒节之间的角焊缝。
进一步的，对接缝开对称的第一K形坡口，首先焊接第一K形坡口的下侧坡口1/3深度的焊缝，其次在第一K形坡口的上侧坡口内采用碳弧气刨清根，打磨清洁后再焊接上侧坡口2/3深度焊缝，最后依次焊接下侧坡口的剩余焊缝和上侧坡口内的剩余焊缝。
进一步的，止移块节段与筒壁间的角接缝开对称的第二K形坡口，首先焊接第二K形坡口的下侧坡口1/3深度的焊缝，其次在第二K形坡口的上侧坡口内采用碳弧气刨清根，打磨清洁后再焊接上侧坡口2/3深度焊缝，最后依次焊接下侧坡口的剩余焊缝和上侧坡口内的剩余焊缝。
本申请的步骤S6中的双面焊方法以及相对应的焊接顺序能够精确的控制止移块节段的角变形，避免止移块节段焊接过程中的典型量过大引起的应力集中以及安全风险。
S7，拆除第一吊卡、第二吊卡、第一活动卡马、第二活动卡马和各个连杆。同时，多个罐体筒节整体合拢前测量止移块至合拢口的距离，复核测量结果与图纸规定尺寸的偏差及合拢口余量的切割量。
本发明的使用平移吊卡、自制卡马、连杆、铁尖配合，实现止移块在筒体表面无马安装，减少LNG罐因马脚产生焊补工作量及带来的应力集中问题；
本发明的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法使用吊车与吊车、吊绳、第一吊卡、第二吊卡、第一活动卡马和第二活动卡马配合定位和装焊止移块节段，实现止移块提前在筒节制作阶段快速和高精度安装；第一吊卡、第二吊卡、第一活动卡马和第二活动卡马均使用罐体余料制作，对材料要求和限制少，可提高罐体材料的综合利用率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于，止移块包括多个与LNG储罐的罐体筒节表面匹配的止移块节段；
C型船用LNG储罐止移块的装焊方法包括以下步骤：
S1，罐体筒节卧式设置，并在罐体筒节上止移块的安装位置处划线；
S2，在一个止移块节段的左端和右端分别夹持第一吊卡和第二吊卡，采用吊索连接第一吊卡和第二吊卡，吊装止移块节段贴合至划线处；
S3，在第一吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第一活动卡马，并采用第一连杆分别连接第一活动卡马和第一吊卡，所述第一连杆向止移块节段的中部倾斜布置，并施焊连接止移块节段的左端与罐体筒节，松开止移块节段左端的吊索；
S4，在第二吊卡上部的罐体筒节的边缘安装第二活动卡马，并采用第二连杆分别连接第二活动卡马和第二吊卡，所述第二连杆向止移块节段的中部倾斜布置，并施焊连接止移块节段的右端与罐体筒节，松开止移块节段右端的吊索；
S5，重复步骤S2至S4以安装剩余的止移块节段；
S6，依次焊接相邻的止移块节段和各止移块节段与罐体筒节；
S7，拆除第一吊卡、第二吊卡、第一活动卡马、第二活动卡马和各个连杆。
2.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S2中，第一吊卡和第二吊卡均位于距离止移块节段端部的1/4处。
3.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S2中，通过吊索调节止移块节段的两端，若止移块节段的两端均与划线匹配，则在止移块节段的坡口处施焊角焊缝以定位止移块节段；
若止移块节段的两端不能与划线匹配，在止移块节段较低端的内侧施焊与罐体筒节连接。
4.根据权利要求3所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S2中，若止移块节段的两端均与划线匹配，则在止移块节段的坡口处施焊角焊缝的长度为50mm、间隔为500mm、焊角的尺寸为8mm。
5.根据权利要求3所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S2中，若止移块节段的两端不能与划线匹配，在距离止移块节段较低端50mm位置的内侧施焊50mm长角焊缝以与罐体筒节连接。
6.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S3中，在第一吊卡的上部的罐体筒节的边缘且距离第一吊卡的水平位置为1/8止移块节段的位置处安装第一活动卡马，并采用铁尖顶紧固定第一活动卡马。
7.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S3中，松开止移块节段左端的吊索之后，所述止移块节段的右端通过吊车向罐体筒节径向移位并利用钢丝绳产生的水平分力使止移块压紧筒体，吊机向上起升以调整止移块右端的高度位置，使止移块整体与罐体筒节表面精定位贴合，并施加约50mm长定位焊缝固定。
8.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S4中，在第二吊卡的上部的罐体筒节的边缘且距离第二吊卡的水平位置为1/8止移块节段的位置处安装第二活动卡马，并采用铁尖顶紧固定第二活动卡马。
9.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述第一连杆与所述止移块节段的夹角范围为60至70度；所述步骤S4中，所述第二连杆与所述止移块节段的夹角范围为60至70度。
10.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述第一连杆与所述止移块节段的夹角为70度；所述步骤S4中，所述第二连杆与所述止移块节段的夹角为70度。
11.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S6中，采用双面焊方法，依次焊接相邻的止移块节段之间的对接缝和各止移块节段与罐体筒节之间的角焊缝。
12.根据权利要求11所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：对接缝开对称的第一K形坡口，首先焊接第一K形坡口的下侧坡口1/3深度的焊缝，其次在第一K形坡口的上侧坡口内采用碳弧气刨清根，打磨清洁后再焊接上侧坡口2/3深度焊缝，最后依次焊接下侧坡口的剩余焊缝和上侧坡口内的剩余焊缝。
13.根据权利要求11所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：止移块节段与筒壁间的角接缝开对称的第二K形坡口，首先焊接第二K形坡口的下侧坡口1/3深度的焊缝，其次在第二K形坡口的上侧坡口内采用碳弧气刨清根，打磨清洁后再焊接上侧坡口2/3深度焊缝，最后依次焊接下侧坡口的剩余焊缝和上侧坡口内的剩余焊缝。
14.根据权利要求1所述的C型船用LNG储罐止移块的装焊方法，其特征在于：所述步骤S7之后，多个罐体筒节整体合拢前测量止移块至合拢口的距离，复核测量结果与图纸规定尺寸的偏差及合拢口余量的切割量。
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