一種小型lng儲(chǔ)罐焊接防變形裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置及方法。該裝置包括設(shè)置于小型LNG儲(chǔ)罐外表面上的圓環(huán)狀筋板，所述圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板構(gòu)成，兩個(gè)半圓弧形筋板內(nèi)徑與小型LNG儲(chǔ)罐外徑相等，兩個(gè)半圓弧形筋板的兩側(cè)端頭通過(guò)連接組件相連，調(diào)節(jié)連接組件預(yù)緊力使圓環(huán)狀筋板緊箍在筒體外表面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝容易，有效的約束小型LNG儲(chǔ)罐焊接時(shí)所產(chǎn)生的熱膨脹變形。
【專利說(shuō)明】一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于LNG儲(chǔ)罐的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]LNG雙層儲(chǔ)罐由不銹鋼內(nèi)罐和外罐組成，內(nèi)罐懸空嵌套在外罐內(nèi)部，內(nèi)、外罐體之間抽成真空，內(nèi)、外罐體均由筒體、封頭以及加強(qiáng)筋成。加強(qiáng)筋由不銹鋼角鋼卷制而成,通過(guò)將其間隔焊在筒體內(nèi)壁以達(dá)到增加筒體剛度的效果。由于筒體較薄(厚度為6?8mm)，不銹鋼焊接時(shí)，焊接部位的筒體會(huì)產(chǎn)生較大的熱膨脹變形，其焊后的形狀尺寸誤差非常大，會(huì)影響內(nèi)外罐之間的套合和最后抽真空保溫。因此必須通過(guò)一種裝置來(lái)約束筒體，對(duì)其焊接產(chǎn)生的變形量進(jìn)行控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置及方法，有效的控制了小型LNG儲(chǔ)罐加強(qiáng)筋焊接時(shí)所產(chǎn)生的熱膨脹變形，大大提高了儲(chǔ)罐的生產(chǎn)質(zhì)量，成功的解決了筒體與封頭形狀差距過(guò)大而無(wú)法組焊的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置，其特征在于，包括設(shè)置于小型LNG儲(chǔ)罐外表面上的圓環(huán)狀筋板，所述圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板構(gòu)成，兩個(gè)半圓弧形筋板內(nèi)徑與小型LNG儲(chǔ)罐外徑相等，兩個(gè)半圓弧形筋板的兩側(cè)端頭通過(guò)連接組件相連。
[0005]按上述方案，所述連接組件包括連接板、定位管、壓緊套管以及連接螺栓，所述連接板內(nèi)側(cè)上平面與半圓弧形筋板端面焊接相連，連接板外側(cè)開(kāi)有螺栓孔，所述定位管為“T”型空心圓柱管，定位管插入兩個(gè)同側(cè)相對(duì)應(yīng)的連接板的螺栓孔，定位管頭部?jī)?nèi)側(cè)表面與連接板上表面相接，定位管尾部穿出連接板后插入所述壓緊套管中，所述連接螺栓插入定位管的內(nèi)孔，連接螺栓頭部?jī)?nèi)側(cè)表面與壓緊套管端面相接，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連。
[0006]按上述方案，所述定位管的外壁與連接板螺栓孔的內(nèi)壁之間的間隙為O?1mm，所述壓緊套管的內(nèi)壁與定位管的外壁之間的間隙為O?1_，所述連接螺栓螺距為2.5_，與定位管內(nèi)壁的配合間隙為O?2mm。
[0007]按上述方案，所述圓環(huán)狀筋板和連接組件均為不銹鋼制成。
[0008]按上述方案,所述圓環(huán)狀筋板厚度為10?20mm。
[0009]采用上述權(quán)利要求之一所述的一種利用小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置的防止儲(chǔ)罐焊接變形的方法，其特征在于，首先在所述小型LNG儲(chǔ)罐外表面確定需要被約束的位置并做好標(biāo)記，標(biāo)記位置與小型LNG儲(chǔ)罐內(nèi)部需要焊接加強(qiáng)筋的位置相對(duì)應(yīng)，然后通過(guò)起重設(shè)施將所述圓環(huán)狀筋板移動(dòng)到標(biāo)記線附近，圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板構(gòu)成，半圓弧形筋板的端面焊接連接板，分別在兩個(gè)同側(cè)相對(duì)應(yīng)的連接板的螺栓孔中插入定位管，調(diào)整兩個(gè)半圓弧形筋板的相對(duì)位置，使其在垂直平面內(nèi)成為一個(gè)整體，定位管安裝完成后，在定位管的尾部安裝壓緊套管，同時(shí)將連接螺栓插入定位管的內(nèi)孔，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連，初步預(yù)緊螺母，使圓環(huán)狀筋板的內(nèi)圈與小型LNG儲(chǔ)罐外壁留有一定間隙，再對(duì)約束位置進(jìn)行精確調(diào)整。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:提供了一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置及方法，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易、效果顯著的特點(diǎn)，有效的控制了加強(qiáng)筋焊接時(shí)所產(chǎn)生的熱膨脹變形，大大提高了該類儲(chǔ)罐的生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)，也成功的解決了小型LNG儲(chǔ)罐焊接合攏時(shí)由于形狀差距過(guò)大而無(wú)法組焊的問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的焊接防變形裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1的右視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的連接組件的部分剖視圖。
[0014]其中:1.小型LNG儲(chǔ)罐，2.焊接防變形裝置，3.加強(qiáng)筋，4.圓環(huán)狀筋板，5.連接組件，6.半圓弧形筋板，7.連接板，8.定位管，9.壓緊套管，10.連接螺栓，11.螺帽。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0016]如圖1、2所示，小型LNG儲(chǔ)罐I內(nèi)壁上等距焊接數(shù)個(gè)加強(qiáng)筋3，焊接防變形裝置2安裝于小型LNG儲(chǔ)罐的外表面上，與內(nèi)部加強(qiáng)筋焊接位置相對(duì)應(yīng)，焊接防變形裝置包括設(shè)置于小型LNG儲(chǔ)罐I外表面上的圓環(huán)狀筋板4，圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板6構(gòu)成，兩個(gè)半圓弧形筋板內(nèi)徑與小型LNG儲(chǔ)罐外徑相等，兩個(gè)半圓弧形筋板的兩側(cè)端頭通過(guò)連接組件5相連，圓環(huán)狀筋板和連接組件均為不銹鋼制成。
[0017]如圖3所示，連接組件5包括連接板7、定位管8、壓緊套管9以及連接螺栓10，所述連接板內(nèi)側(cè)上平面與半圓弧形筋板6端面焊接相連，連接板外側(cè)開(kāi)有螺栓孔，所述定位管為“T”型空心圓柱管，定位管插入兩個(gè)同側(cè)相對(duì)應(yīng)的連接板的螺栓孔，定位管頭部?jī)?nèi)側(cè)表面與連接板上表面相接，定位管尾部穿出連接板后插入所述壓緊套管中，所述連接螺栓插入定位管的內(nèi)孔，連接螺栓頭部?jī)?nèi)側(cè)表面與壓緊套管端面相接，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽11相連。通過(guò)調(diào)整連接螺栓的預(yù)緊力使定位管與壓緊套管產(chǎn)生位移來(lái)縮短連接板之間的間距，實(shí)現(xiàn)圓環(huán)狀筋板對(duì)小型LNG儲(chǔ)罐的約束，連接板由數(shù)控加工中心加工而成，其翼端與螺栓連接平面的垂直度、螺栓孔之間的同軸度等精度都較高。定位管8的外壁與連接板7螺栓孔的內(nèi)壁之間的間隙為O?1_，壓緊套管9的內(nèi)壁與定位管的外壁之間的間隙為O?Imm,連接螺栓10螺距為2.5mm,與定位管內(nèi)壁的配合間隙為O?2mm。
[0018]圓環(huán)狀筋板4的厚度和內(nèi)圈弧度是決定其約束性能的兩大關(guān)鍵因素:圓環(huán)狀筋板的厚度過(guò)大則不能有效的與小型LNG儲(chǔ)罐I外表面貼合，無(wú)法達(dá)到約束小型LNG儲(chǔ)罐內(nèi)部焊接加強(qiáng)筋3的熱膨脹變形的效果；厚度過(guò)小對(duì)小型LNG儲(chǔ)罐約束時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，焊接熱膨脹變形反而會(huì)更大，因此圓環(huán)狀筋板厚度為10?20mm ;圓環(huán)狀筋板內(nèi)圈弧度的精度則是決定了其自身對(duì)筒體變形的矯正能力，精度越高其對(duì)筒體變形的矯正能力越強(qiáng)，因此選用合理厚度的鋼板采用數(shù)控等離子切割機(jī)進(jìn)行水下切割加工出的筋板，其性能可以發(fā)揮到最佳。
[0019]焊接防變形裝置2的安裝步驟為:首先在小型LNG儲(chǔ)罐I外表面確定需要被約束的位置并做好標(biāo)記，標(biāo)記位置與小型LNG儲(chǔ)罐內(nèi)部需要焊接加強(qiáng)筋3的位置相對(duì)應(yīng)，然后通過(guò)起重設(shè)施將圓環(huán)狀筋板4移動(dòng)到標(biāo)記線附近，圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板6構(gòu)成，半圓弧形筋板6的端面焊接連接板，分別在兩個(gè)同側(cè)相對(duì)應(yīng)的連接板7的螺栓孔中插入定位管8，調(diào)整兩個(gè)半圓弧形筋板6的相對(duì)位置，使其在垂直平面內(nèi)成為一個(gè)整體，定位管安裝完成后，在定位管的尾部安裝壓緊套管9，同時(shí)將連接螺栓10插入定位管的內(nèi)孔，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連，初步預(yù)緊螺母，使圓環(huán)狀筋板的內(nèi)圈與小型LNG儲(chǔ)罐外壁留有一定間隙，再對(duì)約束位置進(jìn)行精確調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置，其特征在于，包括設(shè)置于小型LNG儲(chǔ)罐外表面上的圓環(huán)狀筋板，所述圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板構(gòu)成，兩個(gè)半圓弧形筋板內(nèi)徑與小型LNG儲(chǔ)罐外徑相等，兩個(gè)半圓弧形筋板的兩側(cè)端頭通過(guò)連接組件相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置，其特征在于，所述連接組件包括連接板、定位管、壓緊套管以及連接螺栓，所述連接板內(nèi)側(cè)上平面與半圓弧形筋板端面焊接相連，連接板外側(cè)開(kāi)有螺栓孔，所述定位管為“T”型空心圓柱管，定位管插入兩個(gè)同側(cè)相對(duì)應(yīng)的連接板的螺栓孔，定位管頭部?jī)?nèi)側(cè)表面與連接板上表面相接，定位管尾部穿出連接板后插入所述壓緊套管中，所述連接螺栓插入定位管的內(nèi)孔，連接螺栓頭部?jī)?nèi)側(cè)表面與壓緊套管端面相接，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置，其特征在于，所述定位管的外壁與連接板螺栓孔的內(nèi)壁之間的間隙為O?1_，所述壓緊套管的內(nèi)壁與定位管的外壁之間的間隙為O?1_，所述連接螺栓螺距為2.5_，與定位管內(nèi)壁的配合間隙為O?2mm ο
4.根據(jù)上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置，其特征在于，所述圓環(huán)狀筋板和連接組件均為不銹鋼制成。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置，其特征在于，所述圓環(huán)狀筋板厚度為10?20mm。
6.采用上述權(quán)利要求之一所述的一種利用小型LNG儲(chǔ)罐焊接防變形裝置的防止儲(chǔ)罐焊接變形的方法，其特征在于，首先在所述小型LNG儲(chǔ)罐外表面確定需要被約束的位置并做好標(biāo)記，標(biāo)記位置與小型LNG儲(chǔ)罐內(nèi)部需要焊接加強(qiáng)筋的位置相對(duì)應(yīng)，然后通過(guò)起重設(shè)施將所述圓環(huán)狀筋板移動(dòng)到標(biāo)記線附近，圓環(huán)狀筋板由兩個(gè)半圓弧形筋板構(gòu)成，半圓弧形筋板的端面焊接連接板，分別在兩個(gè)同側(cè)相對(duì)應(yīng)的連接板的螺栓孔中插入定位管，調(diào)整兩個(gè)半圓弧形筋板的相對(duì)位置，使其在垂直平面內(nèi)成為一個(gè)整體，定位管安裝完成后，在定位管的尾部安裝壓緊套管，同時(shí)將連接螺栓插入定位管的內(nèi)孔，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連，初步預(yù)緊螺母，使圓環(huán)狀筋板的內(nèi)圈與小型LNG儲(chǔ)罐外壁留有一定間隙，再對(duì)約束位置進(jìn)行精確調(diào)整。
【文檔編號(hào)】B23K37/00GK104139257SQ201410361525
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】黃金祥, 楊國(guó)強(qiáng), 潘伍覃, 夏巍 申請(qǐng)人:武漢一冶鋼結(jié)構(gòu)有限責(zé)任公司