專利名稱：筒體縱縫焊接防變形工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種筒體縱縫焊接防變形工裝，特別是涉及一種適用于不銹鋼筒體縱 縫焊接防變形的非焊型獨(dú)立工裝。
背景技術(shù)：
LNG則是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至-163'C，使之凝結(jié)成液體。天然氣液化后 體積縮小了 600倍，可以大大節(jié)約儲(chǔ)運(yùn)空間和成本，而且具有熱值大、性能高等特點(diǎn)。LNG 作為一種清潔燃料，將成為新世紀(jì)的主要能源之一。近年來全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍，正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點(diǎn)。為保證能 源供應(yīng)多元化和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)， 一些能源消費(fèi)大國越來越重視LNG的引進(jìn)，國際大石 油公司也紛紛將其新的利潤增長點(diǎn)轉(zhuǎn)向LNG業(yè)務(wù)，LNG將成為石油之后下一個(gè)全球爭奪的 熱門能源商品。隨著中國快速的經(jīng)濟(jì)增長，不斷富裕的小康社會(huì)和日益增加的環(huán)境壓力， 使天然氣這一優(yōu)質(zhì)潔凈的能源在中國具有廣闊的市場前景。"十一五"規(guī)劃綱要(草案) 提出要加快發(fā)展石油天然氣。中國"十一五"期間天然氣的規(guī)劃需求占能源需求的比例將 比2005年翻一番，達(dá)到6%至8%。目前中國天然氣消費(fèi)每年大約400多億立方米，占能 源需求的比例僅3%。隨著需求的增長，"十一五"期間天然氣消費(fèi)每年要達(dá)到1000億立 方米。中國的天然氣產(chǎn)業(yè)是一個(gè)處于發(fā)展初期、快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，LNG將在其中扮演重要 的角色?，F(xiàn)今，大部分LNG運(yùn)輸船舶，其巨大的運(yùn)輸體積可以達(dá)到150,000m3 (目前設(shè)計(jì)最大 可達(dá)到200， 000m3)。但大部分的這些船舶在LNG供應(yīng)商和采購商之間都有長期的合同關(guān)系， 航線也比較單一，最多兩條。為了能給小型城市、島嶼和鄉(xiāng)村地區(qū)帶來清潔的能源供應(yīng)， 已計(jì)劃建立所謂的"LNG衛(wèi)星供應(yīng)站"，其儲(chǔ)存能力大約為5， 000m3 50, OOOm3。這些LNG 供應(yīng)部分布在港口、碼頭和河岸的附近，這部分供應(yīng)必須通過小型化的LNG船舶從LNG市 場和大型儲(chǔ)存站點(diǎn)運(yùn)輸提供。船用自承式C型LNG不銹鋼獨(dú)立液艙正是為了填補(bǔ)小型化的 LNG船舶這一國內(nèi)市場的空白和進(jìn)一步開拓剛起步的國外新興市場。 自承式C型LNG不銹鋼獨(dú)立液艙的運(yùn)輸船舶有如下優(yōu)勢(shì) 1) C型LNG不銹鋼獨(dú)立液艙是采用圓柱體壓力容器形式，可設(shè)計(jì)成單體罐和雙體罐，用 于小型化的LNG船舶，與大型的LNG運(yùn)輸船舶(SPB、 Moss、 Membrane Gaz Transport、Membrane TechniGaz四種型式)在結(jié)構(gòu)型式上完全不同。2) C型LNG不銹鋼獨(dú)立液艙為小型化LNG運(yùn)輸船的配套裝備，每船裝載體積在5， 000m3 30， 000m3,為衛(wèi)星供應(yīng)站提供氣源。其它大型LNG船舶每船裝載體積都在150， 000m3 以上，體積龐大，只為國際大型港口儲(chǔ)存站服務(wù)。3) 多用途除運(yùn)輸LNG夕卜，還可以運(yùn)載乙烯(LEG)、 LPG和其它液化氣體。而大型LNG 船舶功能單一，只能運(yùn)輸LNG。4) 安全性高C型LNG不銹鋼獨(dú)立液艙允許有一定的壓力上升空間(考慮運(yùn)載其他氣體 時(shí)壓力可達(dá)3 6 bar g)，不會(huì)發(fā)生泄漏。大型LNG運(yùn)輸船舶承壓小(2 bar g以內(nèi))， 并容易發(fā)生泄漏現(xiàn)象。C型LNG不銹鋼獨(dú)立液艙的設(shè)計(jì)和制造是以原來的乙烯液罐制造技術(shù)為基礎(chǔ)的，而 LNG不銹鋼獨(dú)立液艙制造技術(shù)中最關(guān)鍵的就是筒體縱縫焊接。以前制造類似大型液艙的筒 體時(shí)，防止焊接變形的方法不多，工裝設(shè)備比較簡陋，主要采用"U"型卡馬加以固定， 其主要缺點(diǎn)是防變形效果差；對(duì)產(chǎn)品母材有損傷；妨礙焊縫的焊接操作，影響焊縫焊接質(zhì)量；拆卸 不方便，不能重復(fù)利用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種筒體縱縫焊接防變形工裝，特別是提供一種適用于不銹 鋼筒體縱縫焊接防變形的非焊型獨(dú)立工裝，本實(shí)用新型解決了筒體縱縫焊接容易變形的問 題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)拆卸不方便、不能重復(fù)利用并且對(duì)產(chǎn)品母材有損傷的不足。本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，由支撐主梁、活動(dòng)連接塊、擋塊、鐵砧 和不銹鋼片組成，支撐主梁由相同的兩榀組合而成，支撐主梁每榀的上部開有卡槽卡在筒 體上，兩塊活動(dòng)連接塊的下部都開有卡槽卡在筒體上，并且每塊活動(dòng)連接塊的上部用螺栓 連接固定于支撐主梁兩榀的下部，支撐主梁的縱向間隔設(shè)置若干橫向擋塊，支撐主梁的兩 榀上在相同位置開有擋塊孔，擋塊穿在孔中，每塊擋塊中央位置有一鐵砧，鐵砧前設(shè)置若 干不銹鋼片，鐵砧和不銹鋼片通過擠壓方式固定在擋塊和筒體之間。鐵砧直接與擋塊接觸， 不進(jìn)行焊接，通過在鐵砧和筒體之間設(shè)置若干厚薄適宜的不銹鋼片，使支撐主梁、活動(dòng)連 接塊、擋塊、鐵砧、不銹鋼片和筒體之間通過擠壓方式固定。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其中，所述的支撐主梁和活動(dòng)連接塊各自 的卡槽與筒體接觸處襯墊不銹鋼薄片，以阻隔筒體母材和支撐主梁卡槽接觸。如上所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其中，所述的支撐主梁和活動(dòng)連接塊的連 接部位開有若干螺栓孔和/或腰形槽。如上所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其中，所述的支撐主梁、活動(dòng)連接塊、擋 塊和鐵砧的主體材料采用Q235B。如上所述的一種筒體縱縫悍接防變形工裝，其中，所述的筒體可以是圓柱形或腰鼓形， 也即其母線可以是直線或者曲線，支撐主梁的形狀與筒體母線一致。如上所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其中，所述的擋塊呈條狀，其截面形狀為 矩形或圓形。本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，在使用時(shí)先在不銹鋼筒體上沿掛上支撐 主梁的兩榀，穿入一塊擋塊，插入鐵砧和不銹鋼片，根據(jù)筒體的曲率適當(dāng)調(diào)整支撐主梁的 兩榀間距，調(diào)整后，選取合適的活動(dòng)連接塊卡在筒體下沿，并用螺栓固定于支撐主梁的兩 榀下部，再穿入所有擋塊，以及插入鐵砧和不銹鋼片。 一切完成后，就可以開始焊接了。本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，是用在筒體的縱縫拼裝、焊接過程中， 防止焊接產(chǎn)生的熱輸入對(duì)焊接接頭產(chǎn)生的變形，從而保證筒體的拼接和制造尺寸公差，使 制造的液艙筒節(jié)滿足設(shè)計(jì)要求。筒體焊縫焊接防變形工裝的主體材料為Q235B。相比較以前的防變形的工裝設(shè)備，新 型的工裝具有很多優(yōu)勢(shì)，具體如下① .由于增加了更多的支撐點(diǎn)，并且能直接將力作用在焊縫上，能起到良好的防變形效果。② .通過主要零部件組成的剛性框架結(jié)構(gòu)，工裝自身的整體剛性也是非常強(qiáng)的，能承受更大的焊接應(yīng)力。③ .新型工裝是通過卡槽固定在筒體上，不用與筒體母材進(jìn)行焊接，可以很好的避免損傷母材?？梢悦黠@地提高焊縫質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量，滿足規(guī)范要求。
.由于采用卡槽的結(jié)構(gòu)固定形式，在使用完畢后可以快速地進(jìn)行拆卸，并不影響其 它結(jié)構(gòu)的施工。⑤.支撐主梁和活動(dòng)連接塊設(shè)計(jì)成螺栓連接，不僅能方便拆卸，更主要的是使防變形 工裝設(shè)備能適應(yīng)不同長度的筒節(jié)制造要求，可以多次重復(fù)利用。如果筒節(jié)長度變 化不大可以通過螺栓孔加以調(diào)節(jié)；在筒節(jié)長度變化較大時(shí)，可以通過快速更換活動(dòng)連接塊滿足生產(chǎn)需要。由于LNG不銹鋼獨(dú)立液艙的主體材料為超低溫不銹鋼，不能直接與普通碳鋼和鐵粉等 接觸，否則將污染不銹鋼的表面，對(duì)這種超低溫不銹鋼的防銹性能來說，是致命的損傷， 是絕對(duì)要避免的。而且不銹鋼的焊接變形的矯正和修補(bǔ)的難度比其它鋼種要大得多，從而 用老的"卡馬"的防變形工裝是根本無法實(shí)現(xiàn)的，采用本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防 變形工裝就能夠徹底解決LNG不銹鋼獨(dú)立液艙筒體的焊接防變形問題。本實(shí)用新型的有益效果是-本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，結(jié)構(gòu)合理，操作簡便可靠；本實(shí)用新型 是采用卡槽結(jié)構(gòu)的非焊型工裝，不需要與筒體焊接，有效地改善了筒體的成形工藝，工裝 拆卸方便，無需因工裝拆卸而增加的整形工序；本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防變形工 裝是一種獨(dú)立工裝，可重復(fù)使用。


圖1是本實(shí)用新型一種筒體縱縫焊接防變形工裝的使用狀態(tài)示意圖 圖2是本實(shí)用新型一種筒體縱縫焊接防變形工裝局部放大示意圖 圖3是本實(shí)用新型一種筒體縱縫焊接防變形工裝的俯視示意圖其中1是支撐主梁 2是活動(dòng)連接塊 3是擋塊4是鐵砧 5是不銹鋼片 6是筒體 7是不銹鋼薄片具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1、 2所示，是本實(shí)用新型的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，由支撐主梁、活動(dòng) 連接塊、擋塊、鐵砧和不銹鋼片組成，支撐主梁由相同的兩榀組合而成，支撐主梁每榀的 上部開有卡槽卡在圓柱形筒體上，兩塊活動(dòng)連接塊的下部都開有卡槽卡在筒體上，并且每 塊活動(dòng)連接塊的上部用螺栓連接固定于支撐主梁兩榀的下部，支撐主梁的縱向間隔設(shè)置若 干橫向矩形條狀擋塊，支撐主梁的兩榀上在相同位置開有擋塊孔，擋塊穿在孔中，每塊擋 塊中央位置有一鐵砧，鐵砧前設(shè)置若干不銹鋼片，鐵砧和不銹鋼片通過擠壓方式固定在擋 塊和筒體之間。鐵砧直接與擋塊接觸，不進(jìn)行焊接，通過在鐵砧和筒體之間設(shè)置若干厚薄 適宜的不銹鋼片，使支撐主梁、活動(dòng)連接塊、擋塊、鐵砧、不銹鋼片和筒體之間通過擠壓 方式固定。支撐主梁和活動(dòng)連接塊各自的卡槽與筒體接觸處襯墊不銹鋼薄片，以阻隔筒體母材和支撐主梁卡槽接觸，支撐主梁和活動(dòng)連接塊的連接部位開有若干螺栓孔和/或腰形 槽，支撐主梁、活動(dòng)連接塊、擋塊和鐵砧的主體材料采用Q235B。在使用時(shí)先在不銹鋼筒 體上沿掛上支撐主梁的兩榀，穿入一塊擋塊，插入鐵砧和不銹鋼片，根據(jù)筒體的曲率適當(dāng) 調(diào)整支撐主梁的兩榀間距，調(diào)整后，選取合適的活動(dòng)連接塊卡在筒體下沿，并用螺栓固定 于支撐主梁的兩榀下部，再穿入所有擋塊，以及插入鐵砧和不銹鋼片。 一切完成后，就可 以開始焊接了。經(jīng)試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型確實(shí)解決了筒體縱縫焊接容易變形的問題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù) 拆卸不方便、不能重復(fù)利用并且對(duì)產(chǎn)品母材有損傷的不足。
權(quán)利要求1.一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其特征是所述工裝由支撐主梁、活動(dòng)連接塊、擋塊、鐵砧和不銹鋼片組成，支撐主梁由相同的兩榀組合而成，支撐主梁每榀的上部開有卡槽卡在筒體上，兩塊活動(dòng)連接塊的下部都開有卡槽卡在筒體上，并且每塊活動(dòng)連接塊的上部用螺栓連接固定于支撐主梁兩榀的下部，支撐主梁的縱向間隔設(shè)置若干橫向擋塊，支撐主梁的兩榀上在相同位置開有擋塊孔，擋塊穿在孔中，每塊擋塊中央位置有一鐵砧，鐵砧前設(shè)置若干不銹鋼片，鐵砧和不銹鋼片通過擠壓方式固定在擋塊和筒體之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其特征在于所述的支撐主梁和 活動(dòng)連接塊各自的卡槽與筒體接觸處襯墊不銹鋼薄片，以阻隔筒體母材和支撐主梁卡槽接 觸。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其特征在于所述的支撐主梁和 活動(dòng)連接塊的連接部位開有若干螺栓孔和/或腰形槽。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其特征在于所述的支撐主梁、 活動(dòng)連接塊、擋塊和鐵砧的主體材料采用Q235B。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其特征在于所述的筒體可以是 圓柱形或腰鼓形，也即其母線可以是直線或者曲線，支撐主梁的形狀與筒體母線一致。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種筒體縱縫焊接防變形工裝，其特征在于所述的擋塊呈條 狀，其截面形狀為矩形或圓形。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種筒體縱縫焊接防變形工裝，特別是提供一種適用于不銹鋼筒體縱縫焊接防變形的非焊型獨(dú)立工裝，由支撐主梁、活動(dòng)連接塊、擋塊、鐵砧和不銹鋼片組成，支撐主梁由相同的兩榀組合而成，支撐主梁每榀的上部開有卡槽卡在筒體上，兩塊活動(dòng)連接塊的下部都開有卡槽卡在筒體上，并且每塊活動(dòng)連接塊的上部用螺栓連接固定于支撐主梁兩榀的下部，支撐主梁的縱向間隔設(shè)置若干橫向擋塊，每塊擋塊中央位置有一鐵砧，鐵砧前設(shè)置若干不銹鋼片，鐵砧和不銹鋼片通過擠壓方式固定在擋塊和筒體之間。本實(shí)用新型解決了筒體縱縫焊接容易變形的問題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)拆卸不方便、不能重復(fù)利用并且對(duì)產(chǎn)品母材有損傷的不足。
文檔編號(hào)B23K37/00GK201217130SQ20082006002
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者斌 謝, 闞廣明 申請(qǐng)人:中船江南重工股份有限公司