一种圆形筒体非标设备的制作工艺的制作方法

本发明属于圆形筒体非标设备技术领域，尤其涉及一种圆形筒体非标设备的制作工艺。

背景技术：

在化工、炼钢、发电等行业都需要配备大型的筒（罐）体设备，如化工生产中甲醇储罐、炼钢转炉使用的蒸发冷却器、煤气冷却器等，这些设备由于体积大、重量大无法运输，因此在制作时通常是采用野外现场制作，然后吊装拼接安装成型。

目前在现场制备大型立式筒体时，经常是通过卷板机将钢板卷制成圆弧形，同时吊车将钢板的顶部吊起，以防止筒体在重力作用下变形，使其保持筒体卷制时的形状，但这种做法通常针对小直径的筒体效果好，因为小直径的筒体质量小，筒体不容易变形，但针对大直径的筒体，由于重力原因造成的形变不能回复，且大型筒体的锥型灌顶在制作时工序较多，也不能保证顶部的圆滑度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种圆形筒体非标设备的制作工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种圆形筒体非标设备的制作工艺，包括以下步骤：

（1）制作一个筒体第一带板；

（2）制作筒体顶板，并将筒体顶板与筒体第一带板焊接制得第一圆形壳体；

（3）重复步骤（1），制得一个第二筒体带板，将第一圆形壳体通过抱杆提升装置提升至合适位置并与第二筒体带板焊接制得第二圆形壳体；

（4）根据使用筒体的高度，重复步骤（3），直至制得所需高度的圆形筒体；

（5）将步骤（4）所得圆形筒体与罐底板满焊。

进一步的，所述步骤（1）经以下步骤制得：

a、制作基础支撑墩和抱杆提升装置，并将基础支撑墩和抱杆提升装置按施工要求铺设好；

b、在铺设好的基础支撑墩上铺设筒体第一带板，并将筒体第一带板在连接处点焊；

c、利用卷板机加工四个弧形胀圈，胀圈采用槽钢制成，保持胀圈的弧度与筒体第一带板的弧度一致，将四个胀圈通过抱杆提升装置吊装并铺设于筒体第一带板内壁，两两胀圈连接处分别设置一个千斤顶，所述胀圈和千斤顶组成的圆紧贴第一带板内壁设置，通过调整千斤顶从而顶紧胀圈，从整体上调整筒体第一带板的直径和弧度；

d、从局部上调整筒体第一带板的弧度，将调整好直径和弧度的第一带板在连接处满焊。

进一步的，所述步骤c中，每个胀圈靠近端部位置设置有胀圈耳板，胀圈耳板上设置有胀圈耳板孔，胀圈两端均设置钢板封堵，每个钢板封堵处还设置有角钢托架，所述千斤顶放置于钢板托架上。

进一步的，所述步骤d中，第一带板局部弧度调整通过胀圈调节器调节，所述胀圈调节器包括胀圈调节板和角钢楔子，胀圈调节板的一条边上设有一个倒“凹”形卡槽，倒“凹”形卡槽与胀圈的槽钢相互匹配，所述胀圈调节板的倒“凹”形卡槽中部还设有容纳角钢楔子的“v”形卡槽。

进一步的，所述步骤（2）经以下步骤制得：

a1、铺设模具支撑，在模具支撑上铺设灌顶中心顶板模具；

b1、在模具上铺设灌顶中心顶板并用鞍形卡具调整接缝宽度和高度；

c1、铺设边缘板支撑，在灌顶中心顶板周边铺设第一块扇形边缘板，使扇形边缘板的一端位于边缘支撑杆上，另一端位于筒体第一带板上，将第一块扇形边缘板通过点焊与灌顶中心顶板和第一带板分别连接，通过鞍形卡具调整第一块扇形边缘板与灌顶中心顶板的接缝高度和接缝宽度，调整好以后并满焊，使第一块扇形边缘板与灌顶中心顶板圆滑过渡，再铺设第二块扇形边缘板，并通过鞍形卡具调整第二块扇形边缘板与第一块扇形边缘板和灌顶中心顶板的接缝高度和宽度，调整好以后并满焊，依次铺设扇形边缘板直至将灌顶中心顶板周边铺设完为止。

进一步的，所述的鞍形卡具包括一矩形板本体，所述矩形板本体的一条长边上设有两个矩形豁口，所述矩形豁口内分别设有一个u形卡槽，u形卡槽厚度大于矩形板本体厚度，u形卡槽两端突出矩形板本体设置，所述u形卡槽开口端位于矩形豁口内，所述u形卡槽底部向外突出矩形豁口，u形卡槽底部中心设有一个矩形孔，所述矩形孔内插设有一个固定块，所述固定块的宽度小于矩形孔的宽度，固定块的长度大于矩形豁口的深度，固定块中心设有一个圆孔，圆孔内插设有一个圆楔子，所述矩形孔内还插设有两个方楔子，所述两个方楔子分别位于固定块两边。

进一步的，所述步骤（3）中的抱杆提升装置包括抱杆本体，位于抱杆本体一侧的抱杆斜撑，位于抱杆本体顶部的抱杆耳板，所述抱杆耳板设有抱杆耳板孔，抱杆耳板孔内设电动手拉葫芦，电动手拉葫芦另一端的吊钩与胀圈耳板孔相连。

进一步的，所述抱杆提升装置围绕筒体第一带板内部均匀分布，且抱杆提升装置的数量为九个，抱杆本体的高度大于筒体第一带板的高度。

本发明具有的优点是：

1.由于筒体带板的圆弧度通过胀圈、千斤顶和胀圈调节器的配合使用来调整，只需通过调整千斤顶的高度，便可以使胀圈受力并顶起筒体带板，使筒体带板整体的圆弧得到调整，而局部出现的不圆滑弧度可以通过胀圈调节器进行微调通过胀圈调节板和楔子的共同作用顶起胀圈，从而顶起筒体带板，操作简单，得到的筒体带板弧度圆滑；

2.由于在制作筒体顶板时，由于筒体顶板是圆锥形的，而大型筒体通常是由很多块弧形板拼接而成，而弧形板在拼接的过程中很难确保其平整度，而本发明在制作筒体顶板时利用鞍形卡具来调节焊缝的高度和宽度，使用方便，得到的筒体顶板平整度好；

3.由于筒体和胀圈的提升均通过抱杆提升装置实现，省去了吊车的使用，减少开支，同时，由于抱杆提升装置是围绕筒体内壁均匀分布的，在吊装提升过程中筒体受力更均匀，防止在吊装过程中产生形变。

附图说明

图1是本发明筒体制作示意图。

图2是本发明中胀圈调节器的使用状态示意图。

图3是本发明中筒体基础支撑墩的结构示意图。

图4是本发明筒体顶板制作示意图。

图5是本发明中鞍形卡具的使用状态示意图。

图6是本发明中鞍形卡具的主视结构示意图。

图7是本发明中抱杆提升装置的结构示意图。

图8是本发明提供实施例2的工艺流程图。

1、第一带板；2、胀圈；21、胀圈调节器；211、胀圈调节板；212、角钢楔子；3、千斤顶；4、支撑墩；41、支撑墩筒体；42、上平面钢板；43、下平面钢板；44、挡块；5、胀圈耳板；51、胀圈耳板孔；6、钢板封堵；7、筒体顶板；71、中心顶板；72、边缘板；8、鞍形卡具；81、矩形板本体；82、矩形豁口；83、u形卡槽；84、矩形孔；85、固定块；86、圆楔子；87、方楔子；9、抱杆提升装置；91、抱杆本体；92、抱杆斜撑；93、抱杆耳板；94、抱杆耳板孔；95、电动手拉葫芦。

具体实施方式

实施例1

如图1-7所示，一种圆形筒体非标设备的制作工艺，包括以下步骤：

（1）制作一个筒体第一带板1；

（2）制作筒体顶板2，并将筒体顶板2与筒体第一带板1焊接制得第一圆形壳体；

（3）重复步骤（1），制得一个第二筒体带板，将第一圆形壳体通过抱杆提升装置9提升至合适位置并与第二筒体带板焊接制得第二圆形壳体；

（4）根据使用筒体的高度，重复步骤（3），直至制得所需高度的圆形筒体；

（5）将步骤（4）所得圆形筒体与罐底板满焊。

进一步的，所述步骤（1）经以下步骤制得：

a、制作基础支撑墩4和抱杆提升装置9，并将基础支撑墩4和抱杆提升装置9按施工要求铺设好；

b、在铺设好的基础支撑墩4上铺设筒体第一带板1，并将筒体第一带板1在连接处点焊；

c、利用卷板机加工四个弧形胀圈2，胀圈2采用槽钢制成，保持胀圈2的弧度与筒体第一带板1的弧度一致，将四个胀圈2通过抱杆提升装置9吊装并铺设于筒体第一带板1内壁，两两胀圈2连接处分别设置一个千斤顶3，所述胀圈2和千斤顶3组成的圆紧贴第一带板1内壁设置，通过调整千斤顶从而顶紧胀圈2，从整体上调整筒体第一带板1的直径和弧度；

d、从局部上调整筒体第一带板1的弧度，将调整好直径和弧度的第一带板1在连接处满焊。

进一步的，所述步骤c中，每个胀圈2靠近端部位置设置有胀圈耳板5，胀圈耳板5上设置有胀圈耳板孔51，胀圈2两端均设置钢板封堵6，每个钢板封堵6处还设置有角钢托架，所述千斤顶3放置于钢板托架上。

进一步的，所述步骤d中，第一带板1局部弧度调整通过胀圈调节器21调节，所述胀圈调节器21包括胀圈调节板211和角钢楔子212，胀圈调节板211的一条边上设有一个倒“凹”形卡槽，倒“凹”形卡槽与胀圈2的槽钢相互匹配，所述胀圈调节板211的倒“凹”形卡槽中部还设有容纳角钢楔子212的“v”形卡槽，角钢楔子212与胀圈调节板211垂直设置，角钢楔子212的尖部位于“v”形卡槽内。

进一步的，所述步骤（2）经以下步骤制得：

a1、铺设模具支撑，在模具支撑上铺设灌顶中心顶板71模具；

b1、在模具上铺设灌顶中心顶板71并用鞍形卡具8调整调整接缝宽度和高度；

c1、铺设边缘板72支撑，在灌顶中心顶板71周边铺设第一块扇形边缘板72，使扇形边缘板72的一端位于边缘支撑杆上，另一端位于筒体第一带板1上，将第一块扇形边缘板72通过点焊与灌顶中心顶板71和第一带板1分别连接，通过鞍形卡具8调整第一块扇形边缘板72与灌顶中心顶板71的接缝高度和接缝宽度，调整好以后并满焊，使第一块扇形边缘板72与灌顶中心顶板71圆滑过渡，再铺设第二块扇形边缘板72，并通过鞍形卡具8调整第二块扇形边缘板72与第一块扇形边缘板72和灌顶中心顶板71的接缝高度和宽度，调整好以后并满焊，依次铺设扇形边缘板72直至将灌顶中心顶板71周边铺设完为止。

进一步的，所述的鞍形卡具8包括一矩形板本体81，所述矩形板本体81的一条长边上设有两个矩形豁口82，所述矩形豁口82内分别设有一个u形卡槽83，u形卡槽83厚度大于矩形板本体81厚度，u形卡槽83两端突出矩形板本体81设置，所述u形卡槽83开口端位于矩形豁口82内，所述u形卡槽83底部向外突出矩形豁口82，u形卡槽83底部中心设有一个矩形孔84，所述矩形孔84内插设有一个固定块85，固定块85一端伸入矩形豁口82内，固定块85另一端伸出矩形孔84外并向外突出设置，所述固定块85的宽度小于矩形孔84的宽度，固定块85的长度大于矩形豁口82的深度，固定块85中心设有一个圆孔，圆孔内插设有一个圆楔子86，所述矩形孔84内还插设有两个方楔子87，所述两个方楔子87分别位于固定块85两边。

进一步的，所述步骤（3）中的抱杆提升装置9包括抱杆本体91，位于抱杆本体91一侧的抱杆斜撑92，位于抱杆本体91顶部的抱杆耳板93，所述抱杆耳板93设有抱杆耳板孔94，抱杆耳板孔94内设电动手拉葫芦95，电动手拉葫芦95另一端的吊钩与胀圈耳板孔51相连。

进一步的，所述抱杆提升装置9围绕筒体第一带板1内部均匀分布，且抱杆提升装置9的数量为九个，抱杆本体91的高度大于筒体第一带板1的高度。

实施例2

本实施例以生产甲醇中间储罐5000立方立式圆筒非标储罐为例说明。

如图1-8所示，一种圆形筒体非标设备的制作工艺，第一步制作筒体第一带板1；包括制作基础支撑墩4，支撑墩筒体41选用φ273*10mm无缝钢管，高度h=500mm，支撑墩4上平面钢板42选用δ=240*240*20mm钢板，支撑墩4下平面钢板43选用δ=300*300*20mm钢板，上下平面钢板与无缝钢管采用满焊，上平面钢板43在筒体带板处进行放线，在放线外做好标识，在标识位置焊接挡块44，挡块44规格：δ=40*40*20mm钢板，并满焊在上平面钢板42，上述钢板材质均选用q235b，按照筒体提升位置均匀布置基础支撑墩4，并固定支撑墩4；然后在筒体内侧设置抱杆提升装置9并定位，抱杆提升装置9包括抱杆本体91，位于抱杆本体91一侧的抱杆斜撑92，位于抱杆本体91顶部的抱杆耳板93，所述抱杆耳板93设有抱杆耳板孔94，抱杆耳板孔94内设电动手拉葫芦95，电动手拉葫芦95另一端的吊钩与胀圈耳板孔51相连，所述抱杆提升装置9围绕筒体第一带板1内部均匀分布，且抱杆提升装置9的数量为九个，抱杆本体91的高度大于筒体第一带板1的高度，其中，抱杆本体91选用φ273*10mm无缝钢管，抱杆耳板93选用δ=580*200*20mm钢板，抱杆耳板孔94直径d=80mm，抱杆耳板93是插入到抱杆本体91上端的开孔内的，开孔尺寸为200*20mm，开孔的上顶面距离抱杆本体91上顶面距离为50mm，抱杆耳板93一端伸出开孔10mm，胀圈耳板5规格选用δ=500*200*20mm钢板，胀圈耳板孔51直径d=80mm，电动手拉葫芦95的承重为15吨，抱杆本体91为了和筒体底板连接的更紧密，在抱杆本体91底部焊接有一块规格为δ=300*300*14mm钢板，所述抱杆提升装置9的材质均选用q235b；然后铺设筒体第一带板1，并将第一带板1在连接处点焊；然后制作胀圈2，利用卷板机加工四个弧形胀圈2，胀圈2采用槽钢制成，保持胀圈2的弧度与筒体第一带板1的弧度一致，将四个胀圈1通过抱杆提升装置9吊装并铺设于筒体第一带板1内壁，两两胀圈1连接处分别设置一个千斤顶3，所述胀圈2和千斤顶3组成的圆紧贴第一带板1内壁设置，通过调整千斤顶3从而顶紧胀圈2，从整体上调整筒体第一带板1的直径和弧度，再从局部上调整筒体第一带板1的弧度，将调整好直径和弧度的第一带板1在连接处满焊；其中，每个胀圈2靠近端部位置设置有胀圈耳板5，胀圈耳板5上设置有胀圈耳板孔51，胀圈2两端均设置钢板封堵6，每个钢板封堵6处还设置有角钢托架，所述千斤顶3放置于钢板托架上，第一带板1局部弧度调整通过胀圈调节器21调节，所述胀圈调节器21包括胀圈调节板211和角钢楔子212，胀圈调节板211的一条边上设有一个倒“凹”形卡槽，倒“凹”形卡槽与胀圈2的槽钢相互匹配，所述胀圈调节板211的倒“凹”形卡槽中部还设有容纳角钢楔子212的“v”形卡槽，角钢楔子212与胀圈调节板211垂直设置，角钢楔子212的尖部位于“v”形卡槽内，胀圈2选用10^#槽钢，根据长度需要截取即可，总长度含（千斤顶长度）低于筒体内径，钢板封堵6采用δ=100*50*20mm的钢板，胀圈2两端200～300mm位置焊接胀圈耳板5，胀圈耳板5与胀圈2焊接一起，胀圈耳板5与筒体壁板焊接处与胀圈2平齐，胀圈耳板5采用δ=500*200*20mm钢板，胀圈耳板孔51直径d=80mm，千斤顶3数量为4个且承重为1吨，角钢楔子212的角钢选用∠70*8mm等边角钢，等量切割两边即得；具体使用时，筒体带板的圆弧度通过胀圈2、千斤顶3和胀圈调节器21的配合使用来调整，只需通过调整千斤顶3的高度，便可以使胀圈2受力并顶起筒体带板，使筒体带板整体的圆弧得到调整，而局部出现的不圆滑弧度可以通过胀圈调节器21进行微调，通过胀圈调节板211和角钢楔子212的共同作用顶起胀圈2，从而顶起筒体带板，操作简单，得到的筒体带板弧度圆滑。

第二步，制作筒体顶板7，首先铺设中心顶板71模具支撑杆，支撑杆为五个，五个支撑杆要通过横杆连接，连接横杆要求上下两排，支撑杆要略低，支撑杆与横杆采用卡扣连接，支撑杆与罐底板采用满焊连接，再在模具支撑上铺设灌顶中心顶板71模具，然后在模具上铺设灌顶中心顶板71并用鞍形卡具8调整接缝宽度和高度，保证灌顶中心顶板71弧度圆滑，再铺设一组边缘板支撑，边缘板72支撑位于中心顶板71外侧和筒体内，且一组边缘板支撑形成一个多边形支撑环，边缘板支撑也通过横杆连接，连接横杆要求上下两排，边缘支撑杆要略低，边缘支撑杆与横杆采用卡扣连接，边缘支撑杆与罐底板采用满焊连接，在灌顶中心顶板71周边铺设第一块扇形边缘板72，使扇形边缘板72的一端位于支撑杆上，另一端位于筒体第一带板1上，将第一块扇形边缘板72通过点焊与灌顶中心顶板71和第一带板1分别连接，通过鞍形卡具8调整第一块扇形边缘板72与灌顶中心顶板71的接缝高度和接缝宽度，调整好以后并满焊，使第一块扇形边缘板72与灌顶中心顶板71圆滑过渡，再铺设第二块扇形边缘板72，并通过鞍形卡具8调整第二块扇形边缘板72与第一块扇形边缘板72和灌顶中心顶板71的接缝高度和宽度，调整好以后并满焊，依次铺设扇形边缘板72直至将灌顶中心顶板71周边铺设完为止；其中，鞍形卡具8包括一矩形板本体81，所述矩形板本体81的一条长边上设有两个矩形豁口82，所述矩形豁口82内分别设有一个u形卡槽83，u形卡槽83厚度大于矩形板本体81厚度，u形卡槽83两端突出矩形板本体81设置，所述u形卡槽83开口端位于矩形豁口82内，所述u形卡槽83底部向外突出矩形豁口82，u形卡槽83底部中心设有一个矩形孔84，所述矩形孔84内插设有一个固定块85，固定块85一端伸入矩形豁口82内，固定块85另一端伸出矩形孔84外并向外突出设置，所述固定块85的宽度小于矩形孔84的宽度，固定块85的长度大于矩形豁口82的深度，固定块85中心设有一个圆孔，圆孔内插设有一个圆楔子86，所述矩形孔84内还插设有两个方楔子87，所述两个方楔子87分别位于固定块85两边，具体使用时，固定块85焊接在焊缝两侧，u形卡槽83套在固定块85上，圆楔子86调节焊缝高度，固定块85两侧设置方楔子87位置，根据需要在固定块两侧打方楔子87，调节焊缝间隙，支撑杆和横杆均采用φ76*6mm，材质均选用q235b；将制作好的筒体顶板7与筒体第一带板1焊接制得第一圆形壳体。

第三步，重复第一步，制得一个第二筒体带板，将第一圆形壳体通过抱杆提升装置9提升至合适位置并与第二筒体带板焊接制得第二圆形壳体。

第四步，根据使用筒体的高度，重复第三步，直至制得所需高度的圆形筒体；将所得圆形筒体与罐底板满焊即得圆形筒体非标储罐。