大厚壁大管道的焊接組對和水平度調整裝置的製作方法

2023-12-12 18:24:32

專利名稱：大厚壁大管道的焊接組對和水平度調整裝置的製作方法
技術領域：
大厚壁大管道的焊接組對和水平度調整裝置 技術領域 本實用新型涉及一種管道的焊接組對所使用的裝置，尤其是涉及用於核電站核島 核反應堆主迴路的大厚壁大管道施工中焊接施焊前的組對水平度的調整，調節管道直徑> > 600mm、管道避厚〉〉60mm、焊縫組對間隙0 4mm、焊接內部錯邊量《0. 5mm以滿足焊接 技術要求，保證焊接質量。
背景技術：
目前，我國建造的壓水堆核電站核島核反應堆主迴路大厚壁管道焊接組對及水平
度調整，採用的施工工具為手動葫蘆或千斤頂，在實際使用過程中有如下不利因素 ^首先，手動葫蘆的吊點設置，因為受人為因素、環境因素影B向，吊點與設備重心很
難在一垂直直線上，不可必免的對主迴路管道產生角向分力，影響主迴路管道組對效果。 >其次，由於管道是一個圓柱體，千斤頂的使用也存在頂升點的選擇困難，同時受 力點小，管道重量大，為避免對管道本體產生損壞，在受力點之間必須加相對較軟的材質， 而且，由於頂升空間受限制，千斤頂的尺寸是一定的，因此必須為千斤頂搭設頂昇平臺，這 些工作又對千斤頂做功時的穩定性產生安全隱患。 >第三，主迴路管道組對、焊接是一個複雜的調整過程，管道在焊接過程中產生擺 動形變與母材收縮，為稀釋管道焊接產生的應力以及在役時工況產生的熱膨脹變形，部分 關聯設備坐在絞支座上，允許移動。為滿足焊接技術要求以及主迴路管道支管座以及關聯 設備的安裝技術要求，在焊縫組對、調整過程中，為降低焊接應力，手動葫蘆結合千斤頂配 合焊接工藝調整的難度大、穩定性差。 >第四，採用手動葫蘆配合千斤頂的施工方法，在施工進度控制上無潛力可挖，對 施工人員的技能要求高，不利於模塊化、標準化施工。

實用新型內容本實用新型的目的是提出一種大厚壁大管道的焊接組對和水平度調整裝置，徹底 改變了上述利用千斤頂或手動葫蘆進行主迴路大厚壁管道焊接組對的傳統施工方法，對其 缺點和不足性進行了改進。 為了實現上述目的，本實用新型提出了一種管道的焊接組對和水平度調整裝置， 包括可轉動的導向軸，在導向軸的中部設置有V形槽，所述管道支撐在所述V形槽上；上 部基板，所述導向軸在兩端固定在上部基板的上表面上，以及在上部基板上設置有多個光 孔；中部基板，在中部基板上設置有多個與上部基板的光孔位置相對應的螺紋孔，其中上部 基板和中部基板通過穿過所述上部基板的光孔和中部基板的螺紋孔的導向螺栓限位；下部 基板，所述中部基板通過滾排可移動地支撐在下部基板上。 優選的是，管道的焊接組對和水平度調整裝置還包括設置在側向支撐板上的側向 頂絲，所述側向頂絲與中部基板的側面相接合，所述側向支撐板固定安裝在下部基板上。 優選的是，管道的焊接組對和水平度調整裝置還包括兩個設置有軸承的軸承支
3座，所述導向軸的端部分別安裝在軸承支座的軸承中，所述軸承支座固定在上部基板上。 優選的是，所述軸承由螺栓鎖定在所述軸承支座上，軸承支座與上部基板焊接 優選的是，所述滾排由傳動套管、導向銷以及腹板構成，其中傳動套管套在導向銷 上，導向銷與腹板固定連接。 優選的是，在上部基板上設置有多個螺紋孔，在每個螺紋孔上螺接有頂絲，所述中 部基板的上表面與所述頂絲的頂面接合以對上部頂板定位。 優選的是，所述上部基板在所述導向軸的兩側的端部附近設置有四顆所述頂絲， 所述頂絲分別分布在上部基板的四個角。 優選的是，在每個頂絲附近設置有一個所述導向螺栓。 本實用新型提出的主迴路大厚壁管道焊接組對及水平度的調整裝置首先依據施
工現場中實測的頂升空間尺寸進行設計。該裝置製作成v型槽管道圓柱體，其空間幾何尺
寸，頂升點由一個改為兩個(V型槽管道圓柱體的交匯點)。千斤頂在管道正下方的行程由 四顆抬升同一水平面的螺栓實現，四顆螺栓對稱分布在管道兩側。手動葫蘆只需將主迴路 大厚壁管道安裝在裝置上，小範圍的軸向旋轉，旋轉時利用四顆頂絲中的兩顆頂絲實現。軸 向運動通過推動在裝置上的軸承上的管道而實現。通過對螺紋的精度選型，使其便於實現 焊縫組對技術要求。 實用新型技術的使用，節約了施工時間。組對時間由原來的2 3工作日(含加 班)提前到在l個工作日內完成。即每個環路組對時間由原來的6 9個工作日(含加 班)提高到3個工作日完成，每個堆3個環路，節約組對施工時間9 18工作日。焊接過 程形變控制、調整組對時間短，1個小時。即每個環路焊接形變控制、調整組對時間由原來 的2. 5 3. 5個工作日提高到5 7個小時完成，每個堆3個環路，節約焊接形變控制、調 整組對時間4. 5 7. 5工作日。 實用新型技術的使用，減少了施工人員。施工人員由原來的6 8人，減少到4人。 實用新型技術的使用，增強了施工質量的安全性。因工具設計的實用性、操控的簡 單性，使施工階段的各項工序變得容易掌控，也就增強了施工質量的安全性。 實用新型技術的使用，易於形成模塊化、專業化施工。工具易於製作、操作方便、減 低施工難度、對施工技能的要求，工作流程便於固化等一系列具體優異表現，使同類型工況 易於形成模塊化、專業化施工。

圖1是本實用新型的大厚壁大管道的焊接組對和水平度調整裝置的立體圖(局部 剖視圖)。
具體實施方式圖1顯示了主迴路水平管道安裝用組對、水平度調整裝置在工作中的具體實施 例。 如圖1所示兩個調整裝置組成一組，調整裝置在主迴路水平安裝的管道組對、調
整前，各部件通過鎖緊側向頂絲7、導向螺栓13、內六角螺栓5構成一個整體。 如圖l所示，管道的焊接組對和水平度調整裝置，包括可轉動的導向軸2，在導向軸的中部設置有V形槽，所述管道支撐在所述V形槽上；上部基板3，所述導向軸2在兩端 固定在上部基板3的上表面上，以及在上部基板3上設置有多個光孔；中部基板15，在中部 基板15上設置有多個與上部基板3的光孔位置相對應的螺紋孔，其中上部基板和中部基板 通過穿過所述上部基板的光孔和中部基板的螺紋孔的導向螺栓13和螺母14限位；下部基 板8，所述中部基板15通過滾排可移動地支撐在下部基板8上。在上部基板3上設置有多 個螺紋孔，在每個螺紋孔上螺接有頂絲16，所述中部基板15的上表面與所述頂絲16的頂面 接合以對上部基板3的高度定位。頂絲16與中部基板15剛性接觸，轉動頂絲16，上部基 板3沿導向螺栓13上下移動，從而推動管道上下移動。在圖l所示的實施例中，雖然包括
了下述所有可選的實例的結構，但是也可以分別包括下述多個可選的實例的結構中的至少一個。 在一個可選的實例中，管道的焊接組對和水平度調整裝置還包括設置在側向支撐 板6上的側向頂絲7，所述側向頂絲7與中部基板15的側面相接合，所述側向支撐板6固定 安裝在下部基板8上，例如通過焊接。 在一個可選的實例中，管道的焊接組對和水平度調整裝置還包括兩個設置有軸承 的軸承支座l，所述導向軸2的端部分別安裝在軸承支座1的軸承中，所述軸承支座1固定 在上部基板3上，所述軸承由螺栓鎖定在所述軸承支座上，軸承支座與上部基板焊接 在一個可選的實例中，所述滾排由傳動套管10、導向銷11以及腹板12構成，其中 傳動套管10套在導向銷11上，導向銷11與腹板12固定連接。 在一個可選的實例中，在上部基板上設置有多個螺紋孔，在每個螺紋孔上螺接有
頂絲，所述中部基板的上表面與所述頂絲的頂面接合以對上頂板的高度定位。 在一個可選的實例中，所述上部基板在所述導向軸的兩側的端部附近基本上對稱
地設置有4個所述頂絲和4個所述導向螺栓13，其中一個頂絲16和一個導向螺栓13組成
一組，共4組8顆。各個組的頂絲和導向螺栓13儘量接近上部基板3的四個角， 下面，針對管道在管道組對和水平調整裝置中的調整操作進行具體說明 1.管道軸向移動的調整 管道安裝在導向軸2上(軸上開V型槽)，通過牽引管道，與管道接觸的導向軸2 在軸承4上轉動，從而推動管道沿軸線方向運動。導向軸2與軸承4過盈配合，軸承4由內 六角螺栓5鎖定在軸承支座1上，軸承支座1與上部基板3焊接。 2.管道上下運動的調整 頂絲16與中部基板15剛性接觸，轉動頂16，上部基板3沿導向螺栓13上下移動， 從而推動管道上下移動。上部基板3上對稱鑽四個螺紋孔以及四個光孔，中部基板15對應 上部基板3光孔位置鑽四個螺紋孔。上部基板3與中部基板15通過導向螺栓13限位。 3.管道左右移動的調整 側向頂絲7與中部基板15剛性接觸，轉動側向頂絲7，推動中部基板15移動。中 部基板15與上部基板3通過導向螺栓13連接為一個整體，轉動側向頂絲7推動中部基板 15，使中部基板15在滾排與腹板12形成的區間內移動，從而帶動管道整體左右移動，滾排 由傳動套管10、導向銷11以及腹板9構成，其中傳動導管IO套在導向銷11上，導向銷11 與腹板9焊接。 4.管道周向小角度旋轉的調整
5[0040]附圖標記說明1軸承支座2導向軸3上部基板4圓柱滾子軸承5內六角螺栓6側向鎖緊支撐板7側向頂絲8下部基板9腹板10傳動套管11導向銷12腹板13導向螺栓14螺母15中部基板16頂絲
權利要求一種管道的焊接組對和水平度調整裝置，包括可轉動的導向軸，在導向軸的中部設置有V形槽，所述管道支撐在所述V形槽上；上部基板，所述導向軸在兩端固定在上部基板的上表面上，以及在上部基板上設置有多個光孔；中部基板，在中部基板上設置有多個與上部基板的光孔位置相對應的螺紋孔，其中上部基板和中部基板通過穿過所述上部基板的光孔和中部基板的螺紋孔的導向螺栓限位；下部基板，所述中部基板通過滾排可移動地支撐在下部基板上。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括設置在側向支撐板上的側向頂絲， 所述側向頂絲與中部基板的側面相接合，所述側向支撐板固定安裝在下部基板上。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括兩個設置有軸承的軸承支座，所述 導向軸的端部分別安裝在軸承支座的軸承中，所述軸承支座固定在上部基板上。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述軸承由螺栓鎖定在所述軸承支座上， 軸承支座與上部基板焊接
5. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述滾排由傳動套管、導向銷以及腹板構 成，其中傳動套管套在導向銷上，導向銷與腹板固定連接。
6. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，在上部基板上設置有多個螺紋孔，在每個 螺紋孔上螺接有頂絲，所述中部基板的上表面與所述頂絲的頂面接合以對上部基板的高度 定位。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述上部基板在所述導向軸的兩側的端 部附近設置有四顆所述頂絲，所述頂絲分別分布在上部基板的四個角。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，在每個頂絲附近設置有一個所述導向螺栓。
專利摘要本實用新型提出了一種大厚壁大管道的焊接組對和水平度調整裝置，包括可轉動的導向軸，在導向軸的中部設置有V形槽，所述管道支撐在所述V形槽上；上部基板，所述導向軸在兩端固定在上部基板的上表面上，以及在上部基板上設置有多個光孔；中部基板，在中部基板上設置有多個與上部基板的光孔位置相對應的螺紋孔，其中上部基板和中部基板通過穿過所述上部基板的光孔和中部基板的螺紋孔的導向螺栓限位；下部基板，所述中部基板通過滾排可移動地支撐在下部基板上。於是本實用新型具有提高了組對和調整的精度、節約了施工時間和人力、提高安全性和易於形成模塊化、專業化施工等有利之處。
文檔編號B23K37/053GK201505794SQ20092017732
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者劉睿, 孫士平, 張國政, 曾浩, 董玉川 申請人:中國核工業二三建設有限公司