专利名称：筒体纵缝焊接防变形工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种筒体纵缝焊接防变形工装，特别是涉及一种适用于不锈钢筒体纵 缝焊接防变形的非焊型独立工装。
背景技术：
LNG则是通过在常压下气态的天然气冷却至-163'C，使之凝结成液体。天然气液化后 体积縮小了 600倍，可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。LNG 作为一种清洁燃料，将成为新世纪的主要能源之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，正在成为世界油气工业新的热点。为保证能 源供应多元化和改善能源消费结构， 一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，国际大石 油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的 热门能源商品。随着中国快速的经济增长，不断富裕的小康社会和日益增加的环境压力， 使天然气这一优质洁净的能源在中国具有广阔的市场前景。"十一五"规划纲要(草案) 提出要加快发展石油天然气。中国"十一五"期间天然气的规划需求占能源需求的比例将 比2005年翻一番，达到6%至8%。目前中国天然气消费每年大约400多亿立方米，占能 源需求的比例仅3%。随着需求的增长，"十一五"期间天然气消费每年要达到1000亿立 方米。中国的天然气产业是一个处于发展初期、快速发展的产业，LNG将在其中扮演重要 的角色。现今，大部分LNG运输船舶，其巨大的运输体积可以达到150,000m3 (目前设计最大 可达到200， 000m3)。但大部分的这些船舶在LNG供应商和采购商之间都有长期的合同关系， 航线也比较单一，最多两条。为了能给小型城市、岛屿和乡村地区带来清洁的能源供应， 已计划建立所谓的"LNG卫星供应站"，其储存能力大约为5， 000m3 50, OOOm3。这些LNG 供应部分布在港口、码头和河岸的附近，这部分供应必须通过小型化的LNG船舶从LNG市 场和大型储存站点运输提供。船用自承式C型LNG不锈钢独立液舱正是为了填补小型化的 LNG船舶这一国内市场的空白和进一步开拓刚起步的国外新兴市场。 自承式C型LNG不锈钢独立液舱的运输船舶有如下优势 1) C型LNG不锈钢独立液舱是采用圆柱体压力容器形式，可设计成单体罐和双体罐，用 于小型化的LNG船舶，与大型的LNG运输船舶(SPB、 Moss、 Membrane Gaz Transport、Membrane TechniGaz四种型式)在结构型式上完全不同。2) C型LNG不锈钢独立液舱为小型化LNG运输船的配套装备，每船装载体积在5， 000m3 30， 000m3,为卫星供应站提供气源。其它大型LNG船舶每船装载体积都在150， 000m3 以上，体积庞大，只为国际大型港口储存站服务。3) 多用途除运输LNG夕卜，还可以运载乙烯(LEG)、 LPG和其它液化气体。而大型LNG 船舶功能单一，只能运输LNG。4) 安全性高C型LNG不锈钢独立液舱允许有一定的压力上升空间(考虑运载其他气体 时压力可达3 6 bar g)，不会发生泄漏。大型LNG运输船舶承压小(2 bar g以内)， 并容易发生泄漏现象。C型LNG不锈钢独立液舱的设计和制造是以原来的乙烯液罐制造技术为基础的，而 LNG不锈钢独立液舱制造技术中最关键的就是筒体纵缝焊接。以前制造类似大型液舱的筒 体时，防止焊接变形的方法不多，工装设备比较简陋，主要采用"U"型卡马加以固定， 其主要缺点是防变形效果差；对产品母材有损伤；妨碍焊缝的焊接操作，影响焊缝焊接质量；拆卸 不方便，不能重复利用。发明内容本实用新型的目的是提供一种筒体纵缝焊接防变形工装，特别是提供一种适用于不锈 钢筒体纵缝焊接防变形的非焊型独立工装，本实用新型解决了筒体纵缝焊接容易变形的问 题，弥补了现有技术拆卸不方便、不能重复利用并且对产品母材有损伤的不足。本实用新型的一种筒体纵缝焊接防变形工装，由支撑主梁、活动连接块、挡块、铁砧 和不锈钢片组成，支撑主梁由相同的两榀组合而成，支撑主梁每榀的上部开有卡槽卡在筒 体上，两块活动连接块的下部都开有卡槽卡在筒体上，并且每块活动连接块的上部用螺栓 连接固定于支撑主梁两榀的下部，支撑主梁的纵向间隔设置若干横向挡块，支撑主梁的两 榀上在相同位置开有挡块孔，挡块穿在孔中，每块挡块中央位置有一铁砧，铁砧前设置若 干不锈钢片，铁砧和不锈钢片通过挤压方式固定在挡块和筒体之间。铁砧直接与挡块接触， 不进行焊接，通过在铁砧和筒体之间设置若干厚薄适宜的不锈钢片，使支撑主梁、活动连 接块、挡块、铁砧、不锈钢片和筒体之间通过挤压方式固定。作为优选的技术方案如上所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其中，所述的支撑主梁和活动连接块各自 的卡槽与筒体接触处衬垫不锈钢薄片，以阻隔筒体母材和支撑主梁卡槽接触。如上所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其中，所述的支撑主梁和活动连接块的连 接部位开有若干螺栓孔和/或腰形槽。如上所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其中，所述的支撑主梁、活动连接块、挡 块和铁砧的主体材料采用Q235B。如上所述的一种筒体纵缝悍接防变形工装，其中，所述的筒体可以是圆柱形或腰鼓形， 也即其母线可以是直线或者曲线，支撑主梁的形状与筒体母线一致。如上所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其中，所述的挡块呈条状，其截面形状为 矩形或圆形。本实用新型的一种筒体纵缝焊接防变形工装，在使用时先在不锈钢筒体上沿挂上支撑 主梁的两榀，穿入一块挡块，插入铁砧和不锈钢片，根据筒体的曲率适当调整支撑主梁的 两榀间距，调整后，选取合适的活动连接块卡在筒体下沿，并用螺栓固定于支撑主梁的两 榀下部，再穿入所有挡块，以及插入铁砧和不锈钢片。 一切完成后，就可以开始焊接了。本实用新型的一种筒体纵缝焊接防变形工装，是用在筒体的纵缝拼装、焊接过程中， 防止焊接产生的热输入对焊接接头产生的变形，从而保证筒体的拼接和制造尺寸公差，使 制造的液舱筒节满足设计要求。筒体焊缝焊接防变形工装的主体材料为Q235B。相比较以前的防变形的工装设备，新 型的工装具有很多优势，具体如下① .由于增加了更多的支撑点，并且能直接将力作用在焊缝上，能起到良好的防变形效果。② .通过主要零部件组成的刚性框架结构，工装自身的整体刚性也是非常强的，能承受更大的焊接应力。③ .新型工装是通过卡槽固定在筒体上，不用与筒体母材进行焊接，可以很好的避免损伤母材。可以明显地提高焊缝质量和产品质量，满足规范要求。
.由于采用卡槽的结构固定形式，在使用完毕后可以快速地进行拆卸，并不影响其 它结构的施工。⑤.支撑主梁和活动连接块设计成螺栓连接，不仅能方便拆卸，更主要的是使防变形 工装设备能适应不同长度的筒节制造要求，可以多次重复利用。如果筒节长度变 化不大可以通过螺栓孔加以调节；在筒节长度变化较大时，可以通过快速更换活动连接块满足生产需要。由于LNG不锈钢独立液舱的主体材料为超低温不锈钢，不能直接与普通碳钢和铁粉等 接触，否则将污染不锈钢的表面，对这种超低温不锈钢的防锈性能来说，是致命的损伤， 是绝对要避免的。而且不锈钢的焊接变形的矫正和修补的难度比其它钢种要大得多，从而 用老的"卡马"的防变形工装是根本无法实现的，采用本实用新型的一种筒体纵缝焊接防 变形工装就能够彻底解决LNG不锈钢独立液舱筒体的焊接防变形问题。本实用新型的有益效果是-本实用新型的一种筒体纵缝焊接防变形工装，结构合理，操作简便可靠；本实用新型 是采用卡槽结构的非焊型工装，不需要与筒体焊接，有效地改善了筒体的成形工艺，工装 拆卸方便，无需因工装拆卸而增加的整形工序；本实用新型的一种筒体纵缝焊接防变形工 装是一种独立工装，可重复使用。
图1是本实用新型一种筒体纵缝焊接防变形工装的使用状态示意图 图2是本实用新型一种筒体纵缝焊接防变形工装局部放大示意图 图3是本实用新型一种筒体纵缝焊接防变形工装的俯视示意图其中1是支撑主梁 2是活动连接块 3是挡块4是铁砧 5是不锈钢片 6是筒体 7是不锈钢薄片具体实施方式
下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。如图1、 2所示，是本实用新型的一种筒体纵缝焊接防变形工装，由支撑主梁、活动 连接块、挡块、铁砧和不锈钢片组成，支撑主梁由相同的两榀组合而成，支撑主梁每榀的 上部开有卡槽卡在圆柱形筒体上，两块活动连接块的下部都开有卡槽卡在筒体上，并且每 块活动连接块的上部用螺栓连接固定于支撑主梁两榀的下部，支撑主梁的纵向间隔设置若 干横向矩形条状挡块，支撑主梁的两榀上在相同位置开有挡块孔，挡块穿在孔中，每块挡 块中央位置有一铁砧，铁砧前设置若干不锈钢片，铁砧和不锈钢片通过挤压方式固定在挡 块和筒体之间。铁砧直接与挡块接触，不进行焊接，通过在铁砧和筒体之间设置若干厚薄 适宜的不锈钢片，使支撑主梁、活动连接块、挡块、铁砧、不锈钢片和筒体之间通过挤压 方式固定。支撑主梁和活动连接块各自的卡槽与筒体接触处衬垫不锈钢薄片，以阻隔筒体母材和支撑主梁卡槽接触，支撑主梁和活动连接块的连接部位开有若干螺栓孔和/或腰形 槽，支撑主梁、活动连接块、挡块和铁砧的主体材料采用Q235B。在使用时先在不锈钢筒 体上沿挂上支撑主梁的两榀，穿入一块挡块，插入铁砧和不锈钢片，根据筒体的曲率适当 调整支撑主梁的两榀间距，调整后，选取合适的活动连接块卡在筒体下沿，并用螺栓固定 于支撑主梁的两榀下部，再穿入所有挡块，以及插入铁砧和不锈钢片。 一切完成后，就可 以开始焊接了。经试验证明，本实用新型确实解决了筒体纵缝焊接容易变形的问题，弥补了现有技术 拆卸不方便、不能重复利用并且对产品母材有损伤的不足。
权利要求1.一种筒体纵缝焊接防变形工装，其特征是所述工装由支撑主梁、活动连接块、挡块、铁砧和不锈钢片组成，支撑主梁由相同的两榀组合而成，支撑主梁每榀的上部开有卡槽卡在筒体上，两块活动连接块的下部都开有卡槽卡在筒体上，并且每块活动连接块的上部用螺栓连接固定于支撑主梁两榀的下部，支撑主梁的纵向间隔设置若干横向挡块，支撑主梁的两榀上在相同位置开有挡块孔，挡块穿在孔中，每块挡块中央位置有一铁砧，铁砧前设置若干不锈钢片，铁砧和不锈钢片通过挤压方式固定在挡块和筒体之间。
2. 如权利要求1所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其特征在于所述的支撑主梁和 活动连接块各自的卡槽与筒体接触处衬垫不锈钢薄片，以阻隔筒体母材和支撑主梁卡槽接 触。
3. 如权利要求1所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其特征在于所述的支撑主梁和 活动连接块的连接部位开有若干螺栓孔和/或腰形槽。
4. 如权利要求1所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其特征在于所述的支撑主梁、 活动连接块、挡块和铁砧的主体材料采用Q235B。
5. 如权利要求1所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其特征在于所述的筒体可以是 圆柱形或腰鼓形，也即其母线可以是直线或者曲线，支撑主梁的形状与筒体母线一致。
6. 如权利要求1所述的一种筒体纵缝焊接防变形工装，其特征在于所述的挡块呈条 状，其截面形状为矩形或圆形。
专利摘要本实用新型提供一种筒体纵缝焊接防变形工装，特别是提供一种适用于不锈钢筒体纵缝焊接防变形的非焊型独立工装，由支撑主梁、活动连接块、挡块、铁砧和不锈钢片组成，支撑主梁由相同的两榀组合而成，支撑主梁每榀的上部开有卡槽卡在筒体上，两块活动连接块的下部都开有卡槽卡在筒体上，并且每块活动连接块的上部用螺栓连接固定于支撑主梁两榀的下部，支撑主梁的纵向间隔设置若干横向挡块，每块挡块中央位置有一铁砧，铁砧前设置若干不锈钢片，铁砧和不锈钢片通过挤压方式固定在挡块和筒体之间。本实用新型解决了筒体纵缝焊接容易变形的问题，弥补了现有技术拆卸不方便、不能重复利用并且对产品母材有损伤的不足。
文档编号B23K37/00GK201217130SQ20082006002
公开日2009年4月8日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者斌 谢, 阚广明 申请人:中船江南重工股份有限公司