一种多层包扎的氮气储罐加工工艺的制作方法

本发明属于储气罐加工技术领域，特指一种多层包扎的氮气储罐加工工艺。

背景技术：

在航天技术领域中，氮气储罐多用于试验用气体存储，在氮气储罐制造工艺中，由于氮气储罐系统球形封头厚度较大，对封头加工的周期较长，制约储气罐整体的加工周期与进度，而且，多层包扎容器层数和筒节数较多，传统包扎设备本体固定不能移动，产品吊装周转，生产辅助时间长，包扎效率极低，不能满足批量任务的生产节奏。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可有效缩短加工周期的多层包扎的氮气储罐加工工艺。

本发明的目的是这样实现的：一种多层包扎的氮气储罐加工工艺，包括封头、内筒体和层板，所述工艺包括如下步骤：封头加工、层板加工和层板包扎；

所述封头加工包括如下步骤：取封头原料、封头压制、封头内侧阶梯型坡口加工、封头外侧倾斜面坡口加工、封头焊接成型、焊接无损检测；

所述层板加工包括如下步骤：层板选材、层板检测、层板切割下料、层板信号孔加工、层板卷筒、层板分割成筒节分瓣；

所述层板包扎包括如下步骤：内筒体和筒节分瓣清理、筒节分瓣包扎于内筒体外并进行预紧、筒节分瓣焊接、包扎检验。

本发明进一步优化为：所述层板分割将层板沿轴向分成两个半圆形的筒节分瓣。

本发明进一步优化为：所述包扎检验包括层间隙检验和层板松动面积检验。

本发明进一步优化为：所述筒节分瓣焊接，将筒节分瓣由内向外逐层焊接于内筒体外。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：本发明通过将封头的坡口设计为阶梯型坡口与倾斜面坡口，与常规的坡口全部为阶梯型坡口的封头相比，节省了封头机加工时间，缩短了整体加工周期，同时，本发明的层板包扎采用将多个筒节分瓣进行拼接包扎焊接，减少了包扎焊接过程中内筒体的移动频率，进一步缩短了加工周期。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的封头示意图；

图3是本发明的层板示意图。

图中：1-封头，2-层板，3-阶梯型坡口，4-倾斜面坡口，5-筒节分瓣。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种30m³多层包扎的氮气储罐加工工艺，包括左右两个封头1、内筒体和层板2，30m³氮气储罐系统为卧式多层包扎结构，设计压力为15mpa，水压试验压力18mpa，设备总重为111.265吨，罐体设置了dn40mm进气口、dn80mm出气口、dn50mm排污口和dn400mm人孔,其中进气口和人孔位于左封头，出气口和排污口位于右封头，人孔密封形式为内置型，其余管口为法兰连接，此外罐体底部设置有鞍座。

内筒体的板材采用正火ti级超探板，板材卷筒后进行焊接，焊接结构采用v型坡口；内筒体丁字口焊缝增加20%超声检测，确保焊接质量；内筒节a类焊缝进行热处理消除应力；采用专用量具检查内筒体直线度、棱角度、错边量等指标，确保形状精度满足要求。

所述工艺包括如下步骤：封头加工、层板加工和层板包扎；

所述封头加工包括如下步骤：取封头原料、封头压制、封头内侧阶梯型坡口3加工、封头外侧倾斜面坡口4加工、封头焊接成型、焊接无损检测，其中封头内侧阶梯型坡口3加工和封头外侧倾斜面坡口4加工采用机械加工方式进行加工，

所述层板加工包括如下步骤：层板选材、层板检测、层板切割下料、层板信号孔加工、层板卷筒、层板分割成筒节分瓣5；

层板选材时：第一层层板为δ=8mm板材，其余层层板为δ=12mm板材，材料选用q345r板材；

层板检测：最外层层板进行100%超声检测，符合nb/t47013.3规定中i级要求，板材按批次进行夏比-20℃低温冲击试验，kv2≥41j，检查板材表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等有害使用的缺陷，钢板侧面不得有分层；钢板的尺寸、外形及允许偏差应符合gb/709中的规定，厚度允许偏差应符合gb/t709中b类偏差的要求；板材包装、标识和质量证明书应符合gb/t247的规定；

层板切割下料：层板采用气割下料，板端头留预弯量300mm，下料后清除氧化物及渣瘤、飞溅，修磨周边圆滑；

加工信号孔：按图纸要求，用磁力钻钻4个6mm信号孔，并去除毛刺；

层板卷筒，卷筒通过卷板机进行加工，卷筒时在钢板两端进行预弯，预弯量去除；

层板分割成筒节分瓣：将卷筒后的层板沿中心线气割分成两个半圆，并做好成对标识，清除氧化物及渣瘤、飞溅，修磨周边圆滑。

所述层板包扎包括如下步骤：内筒体和筒节分瓣清理、筒节分瓣包扎于内筒体外并进行预紧、筒节分瓣焊接、包扎检验。

其中，内筒体和筒节分瓣清理：为清除内筒和所有层板上的铁屑、油污、氧化皮及其它杂物；

筒节分瓣包扎于内筒体外并进行预紧：将第一层层板的一个半圆的筒节分瓣放置在内筒体指定位置，再放置与其相配合的另一个半圆筒节分瓣，通过特制的工装进行捆扎预紧；

筒节分瓣焊接：沿筒节分瓣轴向一侧位置进行定位焊，保证与上一个筒节分瓣定位焊接处间隙为8mm-14mm并对齐,然后进行定位焊及纵缝焊接，而后依次焊接纵向和环向焊缝，之后焊接第二层直至最外一层；

包扎检验：包括层间隙检验和层板松动面积检验，其中，层间隙检验为，在每层板筒节的端面测量，相邻层板的径向间隙，大于或等于0.25mm即为不符合要求；层板松动面积检验为，用比对听声法检查贴合率，松动面积需达到：沿环向长度≤300mm，沿轴向长度≤600mm。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明说明中所使用的术语，只是为了描述具体得实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

技术特征：

1.一种多层包扎的氮气储罐加工工艺，包括封头（1）、内筒体和层板（2），其特征在于，所述工艺包括如下步骤：封头加工、层板加工和层板包扎；

所述封头加工包括如下步骤：取封头原料、封头压制、封头内侧阶梯型坡口（3）加工、封头外侧倾斜面坡口（4）加工、封头焊接成型、焊接无损检测；

所述层板加工包括如下步骤：层板选材、层板检测、层板切割下料、层板信号孔加工、层板卷筒、层板分割成筒节分瓣（5）；

所述层板包扎包括如下步骤：内筒体和筒节分瓣清理、筒节分瓣包扎于内筒体外并进行预紧、筒节分瓣焊接、包扎检验。

2.根据权利要求1所述的多层包扎的氮气储罐加工工艺，其特征在于，所述层板分割将层板沿轴向分成两个半圆形的筒节分瓣。

3.根据权利要求1所述的多层包扎的氮气储罐加工工艺，其特征在于，所述包扎检验包括层间隙检验和层板松动面积检验。

4.根据权利要求1所述的多层包扎的氮气储罐加工工艺，其特征在于，所述筒节分瓣焊接，将筒节分瓣由内向外逐层焊接于内筒体外。

技术总结
本发明公开了一种多层包扎的氮气储罐加工工艺，解决了氮气储罐加工周期较长的问题，其技术方案要点是：所述工艺包括如下步骤：封头加工、层板加工和层板包扎，所述封头加工包括如下步骤：取封头原料、封头压制、封头内侧阶梯型坡口加工、封头外侧倾斜面坡口加工、封头焊接成型、焊接无损检测；所述层板加工包括如下步骤：层板选材、层板检测、层板切割下料、层板信号孔加工、层板卷筒、层板分割成筒节分瓣；所述层板包扎包括如下步骤：内筒体和筒节分瓣清理、筒节分瓣包扎于内筒体外并进行预紧、筒节分瓣焊接、包扎检验；达到了缩短加工周期的目的。

技术研发人员：牛菲;加万里
受保护的技术使用者：沈阳航天新光压力容器有限公司
技术研发日：2020.12.14
技术公布日：2021.04.02