一種小型lng儲罐焊接防變形裝置及方法
2023-05-13 12:46:11 1
一種小型lng儲罐焊接防變形裝置及方法
【專利摘要】本發明提出一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置及方法。該裝置包括設置於小型LNG儲罐外表面上的圓環狀筋板，所述圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板構成，兩個半圓弧形筋板內徑與小型LNG儲罐外徑相等，兩個半圓弧形筋板的兩側端頭通過連接組件相連，調節連接組件預緊力使圓環狀筋板緊箍在筒體外表面。本發明結構簡單、成本低廉、安裝容易，有效的約束小型LNG儲罐焊接時所產生的熱膨脹變形。
【專利說明】一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於LNG儲罐的【技術領域】，尤其涉及一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置及方法。
【背景技術】
[0002]LNG雙層儲罐由不鏽鋼內罐和外罐組成，內罐懸空嵌套在外罐內部，內、外罐體之間抽成真空，內、外罐體均由筒體、封頭以及加強筋成。加強筋由不鏽鋼角鋼卷制而成,通過將其間隔焊在筒體內壁以達到增加筒體剛度的效果。由於筒體較薄(厚度為6?8mm)，不鏽鋼焊接時，焊接部位的筒體會產生較大的熱膨脹變形，其焊後的形狀尺寸誤差非常大，會影響內外罐之間的套合和最後抽真空保溫。因此必須通過一種裝置來約束筒體，對其焊接產生的變形量進行控制。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在於針對上述存在的問題，提供一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置及方法，有效的控制了小型LNG儲罐加強筋焊接時所產生的熱膨脹變形，大大提高了儲罐的生產質量，成功的解決了筒體與封頭形狀差距過大而無法組焊的問題。
[0004]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是:一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置，其特徵在於，包括設置於小型LNG儲罐外表面上的圓環狀筋板，所述圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板構成，兩個半圓弧形筋板內徑與小型LNG儲罐外徑相等，兩個半圓弧形筋板的兩側端頭通過連接組件相連。
[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，所述連接板內側上平面與半圓弧形筋板端面焊接相連，連接板外側開有螺栓孔，所述定位管為「T」型空心圓柱管，定位管插入兩個同側相對應的連接板的螺栓孔，定位管頭部內側表面與連接板上表面相接，定位管尾部穿出連接板後插入所述壓緊套管中，所述連接螺栓插入定位管的內孔，連接螺栓頭部內側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壁之間的間隙為O?1mm，所述壓緊套管的內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_，與定位管內壁的配合間隙為O?2mm。
[0007]按上述方案，所述圓環狀筋板和連接組件均為不鏽鋼製成。
[0008]按上述方案,所述圓環狀筋板厚度為10?20mm。
[0009]採用上述權利要求之一所述的一種利用小型LNG儲罐焊接防變形裝置的防止儲罐焊接變形的方法，其特徵在於，首先在所述小型LNG儲罐外表面確定需要被約束的位置並做好標記，標記位置與小型LNG儲罐內部需要焊接加強筋的位置相對應，然後通過起重設施將所述圓環狀筋板移動到標記線附近，圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板構成，半圓弧形筋板的端面焊接連接板，分別在兩個同側相對應的連接板的螺栓孔中插入定位管，調整兩個半圓弧形筋板的相對位置，使其在垂直平面內成為一個整體，定位管安裝完成後，在定位管的尾部安裝壓緊套管，同時將連接螺栓插入定位管的內孔，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連，初步預緊螺母，使圓環狀筋板的內圈與小型LNG儲罐外壁留有一定間隙，再對約束位置進行精確調整。
[0010]本發明的有益效果是:提供了一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置及方法，具有設備簡單、實現容易、效果顯著的特點，有效的控制了加強筋焊接時所產生的熱膨脹變形，大大提高了該類儲罐的生產質量，同時，也成功的解決了小型LNG儲罐焊接合攏時由於形狀差距過大而無法組焊的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明一個實施例的焊接防變形裝置的安裝結構示意圖。
[0012]圖2為圖1的右視圖。
[0013]圖3為本發明一個實施例的連接組件的部分剖視圖。
[0014]其中:1.小型LNG儲罐，2.焊接防變形裝置，3.加強筋，4.圓環狀筋板，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。
【具體實施方式】
[0015]為更好地理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0016]如圖1、2所示，小型LNG儲罐I內壁上等距焊接數個加強筋3，焊接防變形裝置2安裝於小型LNG儲罐的外表面上，與內部加強筋焊接位置相對應，焊接防變形裝置包括設置於小型LNG儲罐I外表面上的圓環狀筋板4，圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板6構成，兩個半圓弧形筋板內徑與小型LNG儲罐外徑相等，兩個半圓弧形筋板的兩側端頭通過連接組件5相連，圓環狀筋板和連接組件均為不鏽鋼製成。
[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，所述連接板內側上平面與半圓弧形筋板6端面焊接相連，連接板外側開有螺栓孔，所述定位管為「T」型空心圓柱管，定位管插入兩個同側相對應的連接板的螺栓孔，定位管頭部內側表面與連接板上表面相接，定位管尾部穿出連接板後插入所述壓緊套管中，所述連接螺栓插入定位管的內孔，連接螺栓頭部內側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。通過調整連接螺栓的預緊力使定位管與壓緊套管產生位移來縮短連接板之間的間距，實現圓環狀筋板對小型LNG儲罐的約束，連接板由數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螺栓孔的內壁之間的間隙為O?1_，壓緊套管9的內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,與定位管內壁的配合間隙為O?2mm。
[0018]圓環狀筋板4的厚度和內圈弧度是決定其約束性能的兩大關鍵因素:圓環狀筋板的厚度過大則不能有效的與小型LNG儲罐I外表面貼合，無法達到約束小型LNG儲罐內部焊接加強筋3的熱膨脹變形的效果；厚度過小對小型LNG儲罐約束時會產生較大的應力集中，焊接熱膨脹變形反而會更大，因此圓環狀筋板厚度為10?20mm ;圓環狀筋板內圈弧度的精度則是決定了其自身對筒體變形的矯正能力，精度越高其對筒體變形的矯正能力越強，因此選用合理厚度的鋼板採用數控等離子切割機進行水下切割加工出的筋板，其性能可以發揮到最佳。
[0019]焊接防變形裝置2的安裝步驟為:首先在小型LNG儲罐I外表面確定需要被約束的位置並做好標記，標記位置與小型LNG儲罐內部需要焊接加強筋3的位置相對應，然後通過起重設施將圓環狀筋板4移動到標記線附近，圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板6構成，半圓弧形筋板6的端面焊接連接板，分別在兩個同側相對應的連接板7的螺栓孔中插入定位管8，調整兩個半圓弧形筋板6的相對位置，使其在垂直平面內成為一個整體，定位管安裝完成後，在定位管的尾部安裝壓緊套管9，同時將連接螺栓10插入定位管的內孔，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連，初步預緊螺母，使圓環狀筋板的內圈與小型LNG儲罐外壁留有一定間隙，再對約束位置進行精確調整。
【權利要求】
1.一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置，其特徵在於，包括設置於小型LNG儲罐外表面上的圓環狀筋板，所述圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板構成，兩個半圓弧形筋板內徑與小型LNG儲罐外徑相等，兩個半圓弧形筋板的兩側端頭通過連接組件相連。
2.根據權利要求1所述的一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置，其特徵在於，所述連接組件包括連接板、定位管、壓緊套管以及連接螺栓，所述連接板內側上平面與半圓弧形筋板端面焊接相連，連接板外側開有螺栓孔，所述定位管為「T」型空心圓柱管，定位管插入兩個同側相對應的連接板的螺栓孔，定位管頭部內側表面與連接板上表面相接，定位管尾部穿出連接板後插入所述壓緊套管中，所述連接螺栓插入定位管的內孔，連接螺栓頭部內側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.根據權利要求2所述的一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置，其特徵在於，所述定位管的外壁與連接板螺栓孔的內壁之間的間隙為O?1_，所述壓緊套管的內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_，與定位管內壁的配合間隙為O?2mm ο
4.根據上述權利要求1-3中任一項所述的一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置，其特徵在於，所述圓環狀筋板和連接組件均為不鏽鋼製成。
5.根據上述權利要求1-3中任一項所述的一種小型LNG儲罐焊接防變形裝置，其特徵在於，所述圓環狀筋板厚度為10?20mm。
6.採用上述權利要求之一所述的一種利用小型LNG儲罐焊接防變形裝置的防止儲罐焊接變形的方法，其特徵在於，首先在所述小型LNG儲罐外表面確定需要被約束的位置並做好標記，標記位置與小型LNG儲罐內部需要焊接加強筋的位置相對應，然後通過起重設施將所述圓環狀筋板移動到標記線附近，圓環狀筋板由兩個半圓弧形筋板構成，半圓弧形筋板的端面焊接連接板，分別在兩個同側相對應的連接板的螺栓孔中插入定位管，調整兩個半圓弧形筋板的相對位置，使其在垂直平面內成為一個整體，定位管安裝完成後，在定位管的尾部安裝壓緊套管，同時將連接螺栓插入定位管的內孔，連接螺栓尾部穿出定位管頭部與螺帽相連，初步預緊螺母，使圓環狀筋板的內圈與小型LNG儲罐外壁留有一定間隙，再對約束位置進行精確調整。
【文檔編號】B23K37/00GK104139257SQ201410361525
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】黃金祥, 楊國強, 潘伍覃, 夏巍 申請人:武漢一冶鋼結構有限責任公司