CN217799730U - 一种钛钢复合板的焊接防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钛钢复合板的焊接防护装置，包括：分层设置在烟囱内部的烟囱平台、以及沿烟囱的高度方向设置并贯穿多个烟囱平台的钢内筒；钢内筒的顶部连接有防护机构，烟囱平台将烟囱的内部隔离分为多个腔室，每个腔室的内部均相对设置有连接防护机构的提升装置；烟囱的底部设置有升降机构，升降机构上装载有用于与钢内筒的底部连接的复合筒体。以上描述中可以看出，通过提升装置依次提升钢内筒位于烟囱内的高度，并与复合筒体垂直配合进行连接，依次提升保证对接校准垂直度较高，同时防护机构对焊接施工区域进行防雨水和防高空坠物，提高施工安全性能。

Description

一种钛钢复合板的焊接防护装置

技术领域

本实用新型涉及烟囱技术领域，尤其涉及到一种钛钢复合板的焊接防护装置。

背景技术

烟囱是较为重要的防污染装置之一，烟囱设计方案的选择宜在考虑确保设施安全可靠运行和尽量保持持久运行、减少运行中的检修维护前提下进行；同时，尽可能从设计构造上保证防腐蚀方案的可靠性，减少施工因素的影响和对它的依赖。当考虑经济因素、降低本期工程直接投资、选用常规防腐蚀设计方案时，应考虑运行后出现腐蚀状况需检修维护所需的费用，即烟囱使用寿命全周期内的投资费用，它包括初期的直接投资+运行期的检修维护及修补费用。

现有烟囱当中采用固定的烟囱外筒，并在外筒内部安装钢内筒用于防腐蚀；钢内筒多采用钛钢复合板，钛钢复合板具有良好的抗腐蚀性、耐高温高压的特点和极高的化学稳定性。作为新型的防腐材料，应用前景光明。但是基层碳钢与复层钛板不具有良好的异种金属的焊接性。由于钛与钢焊接互熔时所产生的中间化合物是脆性组织。基层碳钢与复层钛板不具有良好的异种金属的焊接性，所以在接头设计和焊接工艺都需要采取一些特殊的措施，从而保证钛钢复合板的焊接质量满足设计要求。

为保证钛钢复合板的焊接质量，通过设计合理的接头形式、做好施焊前各项准备、严格按照焊接工艺评定对不同材质分别采取不同的施焊方式，从而保证了板材的焊接质量。基层钢板采用二氧化碳气体保护焊打底，手工电弧焊盖面的单面焊双面成型组合焊接工艺。复合钛版采用采用手工钨极气体保护焊(TIG焊)，选用逆变式直流脉冲氩弧焊机进行焊接。通过两个项目的成功实施，证明其焊接工艺是有效且可复制的。

然而，在制备钢内筒时，由于烟囱外筒为封闭筒体，在进行内筒环缝焊接时，内筒预留洞极易形成风洞效应，进而影响二氧化碳气体保护焊施焊质量。并且，在焊接过程中，如遇雨雪天气，雨水进入钢内筒内部，施工环境潮湿，不易焊接操作；同时在人工焊接过程中，因工人在钢内筒的底部进行焊接操作，如遇高空坠物，极易造成施工事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种钛钢复合板的焊接防护装置，保证对接校准垂直度较高，同时防护机构对焊接施工区域进行防雨水和防高空坠物，提高施工安全性能。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种钛钢复合板的焊接防护装置，该钛钢复合板的焊接防护装置包括：分层设置在烟囱内部的烟囱平台、以及沿所述烟囱的高度方向设置并贯穿多个烟囱平台的钢内筒；其中，

所述钢内筒的顶部连接有防护机构，所述烟囱平台将所述烟囱的内部隔离分为多个腔室，每个腔室的内部均相对设置有连接所述防护机构的提升装置；

所述烟囱的底部设置有升降机构，所述升降机构上装载有用于与所述钢内筒的底部连接的复合筒体。

以上描述中可以看出，通过提升装置依次提升钢内筒位于烟囱内的高度，并与复合筒体垂直配合进行连接，依次提升保证对接校准垂直度较高，同时防护机构对焊接施工区域进行防雨水和防高空坠物，提高施工安全性能。

在一个具体的可实施方案中，每个烟囱平台上均开设有供所述钢内筒穿过的预留洞。通过预留洞供钢内筒穿过并初步定位垂直度。

在一个具体的可实施方案中，每个预留洞上均可拆卸的封堵有防护罩。防护罩采用可拆卸的连接方式，可配套使用在多个烟囱平台上。

在一个具体的可实施方案中，所述防护罩沿所述钢内筒的提升高度依次罩设在所述防护机构的正上方。初步对钢内筒的焊接施工区域进行防护。

在一个具体的可实施方案中，所述防护机构包括：设置在所述钢内筒顶部的伞形罩；

所述伞形罩通过加强件连接所述钢内筒。伞形罩具有良好的导水性，有效防止来自上部的水流入钢内筒的内部，确保施焊环境干燥，最大程度减少下雨水对施焊条件的影响。

在一个具体的可实施方案中，所述提升装置包括：预埋设置在所述烟囱内壁的锚固件、以及可拆卸的连接在所述锚固件上的提升葫芦；

所述提升葫芦通过倒链连接所述加强件。通过相对设置的提升装置，便于校准钢内筒与复合筒体的垂直度。

在一个具体的可实施方案中，所述烟囱的底部设置有烟囱座，所述升降机构固定装配在所述烟囱座上。升降机构与提升装置相互配合校准钢内筒和复合筒体的垂直度后进行焊接连接。

在一个具体的可实施方案中，所述钢内筒与所述复合内筒位于同一垂直度后焊接连接呈一体结构。任一节复合筒体与钢内筒焊接连接后成为长度增加的钢内筒。

在一个具体的可实施方案中，所述复合筒体包括：位于外层的基层钢板以及位于内层的复层钛板；

所述基层钢板的纵焊缝和环焊缝的内侧均粘接连接有陶瓷衬垫。通过陶瓷衬垫的设置，形成单面焊双面成型组合焊接工艺。

在一个具体的可实施方案中，所述复层钛板的纵焊缝和环焊缝上均焊接连接有钛板贴条。对焊缝进行防护，增强防腐蚀性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的钛钢复合板的焊接防护装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的钢内筒的焊缝处的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的钢内筒的纵焊缝的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的钢内筒的环焊缝的结构示意图。

附图标号：

烟囱-100、烟囱平台-110、锚固件-120、防护罩-130、提升葫芦-140、倒链-141、伞形罩-150、加强件-151、烟囱座-160、升降机构-170、钢内筒-180、复合筒体-181、基层钢板-182、复层钛板-183、钛板贴条-184、陶瓷衬垫-185。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种钛钢复合板的焊接防护装置，首先对钛钢复合板的焊接防护装置的应用场景进行说明。在制备钢内筒时，由于烟囱外筒为封闭筒体，在进行内筒环缝焊接时，内筒预留洞极易形成风洞效应，进而影响二氧化碳气体保护焊施焊质量。并且，在焊接过程中，如遇雨雪天气，雨水进入钢内筒内部，施工环境潮湿，不易焊接操作；同时在人工焊接过程中，因工人在钢内筒的底部进行焊接操作，如遇高空坠物，极易造成施工事故的发生。为此，本申请提供了一种钛钢复合板的焊接防护装置，保证对接校准垂直度较高，同时防护机构对焊接施工区域进行防雨水和防高空坠物，提高施工安全性能。下面对用本实施例中的钛钢复合板的焊接防护装置详细说明。

一并参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的钛钢复合板的焊接防护装置的结构示意图；该钛钢复合板的焊接防护装置包括：分层设置在烟囱100内部的烟囱平台110，该烟囱平台110沿烟囱100的高度方向间隔设置，并且烟囱平台110上开设有预留洞；该预留洞的圆心位于同一垂直线上。

在每个烟囱平台110上均开设有供钢内筒180穿过的预留洞。通过预留洞供钢内筒180穿过并初步定位垂直度。采用烟囱100当中固定的外筒内部装配钢内筒180，有效增强防腐蚀性能。

钢内筒180为沿烟囱100的高度方向设置并贯穿多个烟囱平台110；在施工过程中，采用单节的复合筒体181由底部依次焊接成钢内筒180。在具体施工过程中，在烟囱100的底部设置有烟囱座160，烟囱座160的上设置有升降机构170，该升降机构170为液压升降机构。

同时，多个烟囱平台110将烟囱100的内部隔离分为多个腔室，每个腔室的内部均相对设置有连接防护机构的提升装置；提升装置用于提升钢内筒180沿烟囱100的高度进行对应升高，以便于下方的复合筒体181继续焊接。

继续参阅图1，提升装置包括：预埋设置在烟囱100内壁的锚固件120、以及可拆卸的连接在锚固件120上的提升葫芦140；提升葫芦140通过倒链141连接钢内筒180的顶部。

示例性的，在初步焊接钢内筒180时，将焊接成筒状的复合筒体181由提升葫芦140吊升至一定的水平高度，该水平高度为复合筒体181的底部与升降机构170之间可放置下另一节复合筒体181。随后将升降机构170上的复合筒体181上升至两节复合筒体181相互垂直贴合的状态，对形成的环形焊缝进行焊接成钢内筒180。

同时，本申请中为了提高防水性和安全性，在每个预留洞上均可拆卸的封堵有防护罩130。防护罩130采用可拆卸的连接方式，可配套使用在多个烟囱平台110上。防护罩130沿钢内筒180的提升高度依次罩设在防护机构的正上方。初步对钢内筒180的焊接施工区域进行防护。设有的防护罩130随钢内筒180焊接升高的高度随之上升，依次将防护罩130逐渐上升至高层预留洞上封堵，并且防护罩130上开设烟孔，便于烟囱100中因焊接产生的烟气排出。

同时，为了进一步增强防水性能，钢内筒180的顶部连接有防护机构，防护机构包括：设置在钢内筒180顶部的伞形罩150；伞形罩150通过加强件151连接钢内筒180；相对设置的提升葫芦140通过倒链141连接在加强件151上；应理解为，提升葫芦140可设置两个、三个或者四个，通过同步提升，保证钢内筒180的垂直升高的稳定性，便于校准下节的复合筒体181的垂直度。

伞形罩150具有良好的导水性，并且与连接件之间存放烟气排放孔，在钢内筒180内部进行焊接时，能够保证烟气顺利排出。同时，有效防止来自上部的水流入钢内筒180的内部，确保施焊环境干燥，最大程度减少下雨水对施焊条件的影响。

由此可见，伞形罩150作为本申请的保护装置，具有良好的导水性，有效防止来自上部的水流入筒体，确保施焊环境干燥，最大程度减少下雨对施焊条件的影响。提升装置和升降机构170在进行钢内筒180上下对接时，用于中心校准，通过提升葫芦140调整上部钢内筒180位置，确保整体垂直度。伞形罩150作为安全防护措施，在进行钢内筒180焊接、顶升时，有效防护来自上部高空坠物打击。

继续参阅图2-4，钢内筒180与复合内筒位于同一垂直度后焊接连接呈一体结构。任一节复合筒体181与钢内筒180焊接连接后成为长度增加的钢内筒180。复合筒体181包括：位于外层的基层钢板182以及位于内层的复层钛板183；基层钢板182的纵焊缝和环焊缝的内侧均粘接连接有陶瓷衬垫185。通过陶瓷衬垫185的设置，形成单面焊双面成型组合焊接工艺。复层钛板183的纵焊缝和环焊缝上均焊接连接有钛板贴条184。对焊缝进行防护，增强防腐蚀性能。

具体的，本申请中的由复合筒体181焊接呈钢内筒180的工艺流程为：板材进场验收→检核板材尺寸→喷砂除锈→打坡口→卷板→拼接组对、点焊固定→焊前清理→基层钢板182竖缝焊接→外观检查→防腐处理→升降机构170至第二节→拼接组对、点焊固定→基层钢板182横缝焊接→超声波检测(UT)→复层钛板183清理→手工钨极气体保护焊→渗透检测(PT)。

基层钢板182焊接时采用陶瓷衬垫185，CO₂气体保护焊打底，手工电弧焊盖面的单面焊双面成型组合焊接工艺。焊接前按照规范要求制作模拟焊样，经试验、检验合格后方可进行施焊。

示例性的，组对前应对焊缝坡口表面及坡口内外每侧边缘清理干净，并打磨至露出金属光泽。组对时采用手工电弧焊点焊，组对点焊长度20-30mm，点焊间隔500-600mm，环向及竖向焊缝接头坡口形式如图3和图4所示；图3是本申请实施例提供的钢内筒的纵焊缝的结构示意图；示例性的，本申请中钢内筒180中的基层钢板182的纵焊缝焊接时，采用相邻的基层钢板开设60°的坡口，保证较高的定位焊接质量。图4是本申请实施例提供的钢内筒的环焊缝的结构示意图。示例性的，本申请中钢内筒180中的基层钢板182的环焊缝焊接时，采用相邻的基层钢板开设40°的坡口，保证较高的定位焊接质量。

定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件材质相匹配，焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm。对接焊缝尺寸偏差需满足：焊缝余高允许偏差0～3mm，焊缝凹面值不大于0.5mm，焊缝错边不超过1mm，内筒的周长允许偏差15mm，椭圆度应满足错边不超过1mm要求，且不大于10mm。

该陶瓷衬垫185采用粘贴式连接在焊缝处，在保护和使用前都保证干燥。陶瓷衬垫185在贴敷时一定要对应好焊缝中间，并保证陶瓷衬垫185与板材的紧密度，不允许焊缝区域存有油污和水渍，确保粘贴牢固。

复层钛板183焊接方法的选择：因氩气具有良好的保护作用，且不溶于金属，可以获得高质量的焊缝，而钨极电弧非常稳定，特别适用于薄板焊接，所以复层钛板183之间的焊接采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)。焊接过程中应选用逆变式直流脉冲氩弧焊机。选用焊机的引弧、稳弧性能要好，焊接过程中参数稳定规范，调节方便、保护气体供应系统安全可靠。

复层钛板183与钛板贴条184之间的定位焊点间距约80-100mm，焊点长度约5mm，钛板贴条184左右两条缝的定位焊点相互错开，定位焊点应小。钛板贴条184应与复层钛板183贴实，不得有间隙。钛板贴条184的接头应采用搭接接头，以贴实为原则。

另外，需要具体说明的，钛钢复合板作为高防腐性能的新兴材料，在焊接以及质量检测方面技术较为成熟，在此不对具体焊接注意事项以及检测标准做过多赘述。

本实用新型中，通过提升装置依次提升钢内筒180位于烟囱100内的高度，并与复合筒体181垂直配合进行连接，依次提升保证对接校准垂直度较高，同时防护机构对焊接施工区域进行防雨水和防高空坠物，提高施工安全性能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，包括：分层设置在烟囱内部的烟囱平台、以及沿所述烟囱的高度方向设置并贯穿多个烟囱平台的钢内筒；其中，

所述钢内筒的顶部连接有防护机构，所述烟囱平台将所述烟囱的内部隔离分为多个腔室，每个腔室的内部均相对设置有连接所述防护机构的提升装置；

所述烟囱的底部设置有升降机构，所述升降机构上装载有用于与所述钢内筒的底部连接的复合筒体。

2.根据权利要求1所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，每个烟囱平台上均开设有供所述钢内筒穿过的预留洞。

3.根据权利要求2所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，每个预留洞上均可拆卸的封堵有防护罩。

4.根据权利要求3所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述防护罩沿所述钢内筒的提升高度依次罩设在所述防护机构的正上方。

5.根据权利要求1所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述防护机构包括：设置在所述钢内筒顶部的伞形罩；

所述伞形罩通过加强件连接所述钢内筒。

6.根据权利要求5所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述提升装置包括：预埋设置在所述烟囱内壁的锚固件、以及可拆卸的连接在所述锚固件上的提升葫芦；

所述提升葫芦通过倒链连接所述加强件。

7.根据权利要求6所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述烟囱的底部设置有烟囱座，所述升降机构固定装配在所述烟囱座上。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述钢内筒与所述复合内筒位于同一垂直度后焊接连接呈一体结构。

9.根据权利要求1所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述复合筒体包括：位于外层的基层钢板以及位于内层的复层钛板；

所述基层钢板的纵焊缝和环焊缝的内侧均粘接连接有陶瓷衬垫。

10.根据权利要求9所述的钛钢复合板的焊接防护装置，其特征在于，所述复层钛板的纵焊缝和环焊缝上均焊接连接有钛板贴条。

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