CN220347597U - 用于大型lng储罐壁板焊接的电磁定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，设置在LNG储罐需要焊接的壁板的内侧或者外侧，包括最少四个电磁吸力器；多个电磁吸力器均设置在支架上，形成竖直方向最少2行水平方向最少2列的矩形阵列；每一电磁吸力器均包括能够沿水平方向伸缩的伸缩装置及电磁铁；支架包括与矩形阵列的列数相对应的导向杆；每一伸缩装置的一端均与相应的导向杆呈移动副连接，并均能够通过紧固件与相应的导向杆进行固定，另一端均沿水平方向指向壁板需要进行焊接的壁板单元，并均设有电磁铁；每一电磁铁均通过设置在支架的控制器进行控制工作。本实用新型的应用能够提升LNG储罐壁板焊接的施工效率，消除现有技术具有的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及LNG储罐建造技术领域，特别涉及用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置。
背景技术
目前，大型LNG低温储罐主要分为单容罐、双容罐、全容罐三种类型，全容型储罐由内罐和外罐组成，此二者共同构成一个完整的储罐，内罐是储存液体产品的自撑式钢制罐，而外罐则是具有拱顶的自支撑钢制或混凝土储罐，由于LNG存储温度为-163℃，因此需要在外罐与内罐之间的环形空间内填充珍珠岩颗粒，来对内罐内的LNG进行保冷。
低温钢制内罐、低温钢制外罐和常温钢制外罐采用许用应力法进行设计，低温钢制内罐和低温钢制外罐的材料采用奥氏体不锈钢或9％Ni钢。单容罐目前主要有低温钢制内罐、罐底保冷层、基础、基础加热系统、挠性保冷密封、吊顶、常温钢制罐顶、松散保冷填料、常温钢制外罐(不能盛装液化天然气)、拦蓄堤组成；双容罐由低温钢制内罐、低温钢制外罐、预应力混凝土、罐底保冷层、基础、基础加热系统、挠性保冷密封、吊顶(保冷层)、常温钢制罐顶、松散的保冷填料、常温钢制外罐(不能盛装液化天然气)、顶盖(挡雨板)；全容罐由低温钢制内罐、低温钢制外罐、罐底保冷层、基础、基础加热系统、挠性保冷密封、吊顶(保冷层)、常温钢制灌顶、松散的保冷填料、混凝土灌顶、预应力混凝土外罐组成；薄膜罐由低温钢制内罐、预应力混凝土外罐、罐底保冷层、基础、基础加热系统、挠性保冷密封、吊顶(保冷层)、混凝土外罐内侧保冷层组成。
在现有技术中，针对这种大型LNG储罐的安装国内使用的规范主要是：GB/T26978:2021现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造。
但是，现有的安装方法不但耗费大量的人工，而且对U型卡固定位置的打磨会使壁板的母板大面积受损伤、甚至破坏该部位的力学性能，影响使用效果。
因此，如何提升LNG储罐壁板焊接的施工效率，消除现有技术具有的安全隐患成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，实现的目的是提升LNG储罐壁板焊接的施工效率，消除现有技术具有的安全隐患。
为实现上述目的，本实用新型公开了用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，设置在LNG储罐需要焊接的壁板的内侧或者外侧，包括最少四个电磁吸力器；
多个所述电磁吸力器均设置在支架上，形成竖直方向最少2行水平方向最少2列的矩形阵列；
每一所述电磁吸力器均包括能够沿水平方向伸缩的伸缩装置及电磁铁；
所述支架包括与所述矩形阵列的列数相对应的导向杆；
每一所述伸缩装置的一端均与相应的所述导向杆呈移动副连接，并均能够通过紧固件与相应的所述导向杆进行固定，另一端均沿水平方向指向所述壁板需要进行焊接的壁板单元，并均设有所述电磁铁；
每一所述电磁铁均通过设置在所述支架的控制器进行控制，根据所述控制器输出的电能产生相应的电磁力吸附相应位置的所述壁板单元。
优选的，相邻，且对应所述矩形阵列同一行的每两个所述电磁吸力器之间均设有与水平方向平行的水平连接杆，均通过相应的所述水平连接杆固定连接。
优选的，所述伸缩装置为带刻度的电动伸缩杆。
优选的，每一所述伸缩装置与相应的所述导向杆连接的一端均设有与相应的所述导向杆匹配呈间隙配合的孔，且相应的所述孔的孔壁均设有紧定螺钉作为所述紧固件。
优选的，所述支架的下端设置在环形轨道上；
所述环形轨道环绕LNG储罐的所述外侧壁或者所述内侧壁设置，与所述支架之间设有可解锁的锁紧装置。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的应用能够提升LNG储罐壁板焊接的施工效率，消除现有技术具有的安全隐患。
本实用新型与现有技术相比，不需要焊接很多U型固定件，也不需要焊接完毕后还要切割掉并打磨，可以省去大量的人工费，更加节省工期，还降低了对大型LNG储罐壁板母板的损伤，比如当大型LNG储罐壁板母板打磨深度达到一定值时，将导致该块壁板无法再使用这种问题。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本实用新型一实施例的结构示意图。
图2示出本实用新型一实施例中电磁吸力器的结构示意图。
图3示出本实用新型一实施例中用于4块壁板单元时的状态示意图。
具体实施方式
实施例
如图1至图3所示，用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，设置在LNG储罐需要焊接的壁板的内侧或者外侧；包括最少四个电磁吸力器1；
多个电磁吸力器1均设置在支架9上，形成竖直方向最少2行水平方向最少2列的矩形阵列；
每一电磁吸力器1均包括能够沿水平方向伸缩的伸缩装置2及电磁铁3；
支架9包括与矩形阵列的列数相对应的导向杆4；
每一伸缩装置2的一端均与相应的导向杆4呈移动副连接，并均能够通过紧固件5与相应的导向杆4进行固定，另一端均沿水平方向指向壁板需要进行焊接的壁板单元7，并均设有电磁铁3；
每一电磁铁3均通过设置在支架9的控制器6进行控制，根据控制器6输出的电能产生相应的电磁力吸附相应位置的壁板单元7；
焊接步骤如下：
步骤1、根据LNG储罐的设计要求，确定LNG储罐的壁板从上向下包括的环数，以及每一环包括多少块壁板单元7；
步骤2、在每一环的每两块相邻的壁板单元7之间的竖向焊缝10位置均设置电磁定位装置8；
将每一电磁定位装置8的两根以上的导向杆4间的中间位置均与相应的竖向焊缝10对齐，使位于竖向焊缝10两侧的所有电磁吸力器1分别对应两块相应的壁板单元7；
步骤3、吊装需要焊接的所有壁板单元7就位，并设置U型槽钢固定胀圈12，开启电磁吸力器1通过相应的电磁铁3吸附所有壁板单元7；
步骤4、调节每一伸缩装置2，使所有壁板单元7对应LNG储罐的外侧壁和内侧壁的两个面对齐达到设计要求；
步骤5、点焊固定然后焊接所有已经对齐的壁板单元7的竖向焊缝10，形成一环，并拆除U型槽钢固定胀圈12；
步骤6、将已经完成焊接的壁板单元7吊起，并再次执行步骤2至步骤5，形成下一环壁板单元7，并将下一环壁板单元7的上端与已经吊起的一环以上的壁板单元7的下端之间进行焊接形成横向焊缝11，直至壁板焊接完成。
在某些实施例中，焊接横向焊缝11的步骤如下：
步骤6.1、调整所有电磁吸力器1在相应的导向杆4的位置，使每一靠近相应的导向杆4上端的电磁吸力器1均位于横向焊缝11的上方，使每一靠近相应的导向杆4下端的电磁吸力器1均位于横向焊缝11的下方；
步骤6.2、开启电磁吸力器1通过相应的电磁铁3吸附相应的壁板单元7；
步骤6.3、调节每一伸缩装置2，使两环壁板单元7对应LNG储罐的外侧壁和内侧壁的两个面对齐达到设计要求；
步骤6.4、点焊固定然后焊接每两环已经对齐部分的横向焊缝11；
步骤6.5、环绕横向焊缝11调整每一电磁定位装置8的位置至横向焊缝11的下一个焊接位，重复执行步骤6.2至步骤6.4至完成相应的横向焊缝11的焊接。
在某些实施例中，相邻，且对应矩形阵列同一行的每两个电磁吸力器1之间均设有与水平方向平行的水平连接杆，均通过相应的水平连接杆固定连接。
在某些实施例中，伸缩装置2为带刻度的电动伸缩杆。
在某些实施例中，每一伸缩装置2与相应的导向杆4连接的一端均设有与相应的导向杆4匹配呈间隙配合的孔，且相应的孔的孔壁均设有紧定螺钉作为紧固件5。
在某些实施例中，支架9的下端设置在环形轨道上；
环形轨道环绕LNG储罐的外侧壁或者内侧壁设置，与支架9之间设有可解锁的锁紧装置。
环形轨道距离LNG储罐的外侧壁或者内侧壁的距离处处相等。
在实际应用中，电磁定位装置8的支架9底部可设置待遇伸缩调整高度的带轮支架腿，其材质为20#钢，将电磁定位装置8装置移运至竖向焊缝10；
通常电磁定位装置8包括4个电磁吸力器1，每个电磁吸力器1的吸力为5KN，调节4个电磁吸力器1位置始终处于平衡的状态。
通过控制器6，即开关控制箱上的abcd电流大小控制开关调节电流的大小来控制电磁吸力器1的吸力大小对每一块壁板单元7进行吸附，然后通过调节伸缩装置2将已经吸附的壁板单元7调节到设计要求。
所有竖向焊缝10完成以后，移动电磁吸力器1，对每两环壁板单元7之间横向焊缝11进行固定操作。
其中，U型槽钢固定胀圈12的槽钢规格型号：材质20#B，200*75*9.0mm；
竖向焊缝10焊接时进行对称焊接，包括打底焊、填充焊、盖面焊；焊条采用ASME/AWS SFA/A5.11 ENiCrMo-6。
横向焊缝11焊接时进行对称焊接，包括打底焊、填充焊、盖面焊；焊条采用ASME/AWS SFA/A5.11 ENiCrMo-6。
焊接完成后还需要对对竖向焊缝10和横向焊缝11进行外观及内部无损检测，包括外观检测有无气孔、裂纹等，无损检测为射线探伤加超声波探伤。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，设置在LNG储罐需要焊接的壁板的内侧或者外侧；其特征在于，包括最少四个电磁吸力器(1)；
多个所述电磁吸力器(1)均设置在支架(9)上，形成竖直方向最少2行水平方向最少2列的矩形阵列；
每一所述电磁吸力器(1)均包括能够沿水平方向伸缩的伸缩装置(2)及电磁铁(3)；
所述支架(9)包括与所述矩形阵列的列数相对应的导向杆(4)；
每一所述伸缩装置(2)的一端均与相应的所述导向杆(4)呈移动副连接，并均能够通过紧固件(5)与相应的所述导向杆(4)进行固定，另一端均沿水平方向指向所述壁板需要进行焊接的壁板单元(7)，并均设有所述电磁铁(3)；
每一所述电磁铁(3)均通过设置在所述支架(9)的控制器(6)进行控制，根据所述控制器(6)输出的电能产生相应的电磁力吸附相应位置的所述壁板单元(7)。
2.根据权利要求1所述的用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，其特征在于，相邻，且对应所述矩形阵列同一行的每两个所述电磁吸力器(1)之间均设有与水平方向平行的水平连接杆，均通过相应的所述水平连接杆固定连接。
3.根据权利要求1所述的用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，其特征在于，所述伸缩装置(2)为带刻度的电动伸缩杆。
4.根据权利要求1所述的用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，其特征在于，每一所述伸缩装置(2)与相应的所述导向杆(4)连接的一端均设有与相应的所述导向杆(4)匹配呈间隙配合的孔，且相应的所述孔的孔壁均设有紧定螺钉作为所述紧固件(5)。
5.根据权利要求1所述的用于大型LNG储罐壁板焊接的电磁定位装置，其特征在于，所述支架(9)的下端设置在环形轨道上；
所述环形轨道环绕LNG储罐的所述外侧壁或者所述内侧壁设置，与所述支架(9)之间设有可解锁的锁紧装置。
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2023
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