[實用新型]一種用于薄壁筒體與大直徑密集排管焊接的防變形結構

有效

• 申請號: 201220741056.9
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203202482U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 蔡慈平;葛拉;王芝華;張敬;王曉光
• 申請（專利權）人: 上海華誼集團裝備工程有限公司
• 主分類號: F16L41/00
• 分類號: F16L41/00
• 代理公司: 上海華工專利事務所 31104
• 代理人: 應云平;陳忠安

技術領域

本實用新型涉及薄壁設備中控制變形的結構設計，特別涉及一種用于薄壁筒體上開設的大排孔與大直徑密集排管焊接的防變形結構。

背景技術

在薄殼設備筒體上開孔是一種很常見的結構形式，在薄殼筒體位于筒體一根軸線上較近距離內開幾個大孔，并滿足筒體與接管開孔補強強度，在設備制造中會碰到許多困難，其中最為嚴重的就是筒體變形，開孔的每一個操作步驟、焊接等都會給筒體帶來很大變形。以臥式反應釜為例，筒體直徑為1100mm，壁厚38mm，此設備工作時有大量介質氣體需要抽吸，需在筒體上開8個700×540mm的橢圓形大孔，考慮到設備位置緊湊，管道排列等原因，兩孔中心間距為700mm，即孔與孔外壁間距離僅160mm。按照常規插入式結構開孔，筒體上開橢圓孔坡口加工相當困難，筒體剛度會受到大面積削弱，筒體內壁會產生向內凹陷變形，再將接管焊接到筒體上，筒體受熱產生變形更是無法控制，嚴重時甚至會造成筒體塌陷，無法滿足設備制造、使用要求。

發明內容

本實用新型的目的是克服薄壁筒體上開設大排孔焊接接管產生變形的缺陷，本實用新型的設計者采用了特殊的筒體與接管連接結構，既滿足了設計要求，又很好的控制了薄壁筒體上開設大排孔產生的變形，保證了設備的加工和制造質量。

本實用新型是這樣實現的，本實用新型所述的一種用于薄壁筒體與大直徑密集排管焊接的防變形結構，組成包括筒體、接管，其特點是：筒體與接管的連接結構設計為騎馬式結構，接管上開有與筒體上的孔焊接用的坡口；筒體在開孔前，在其內壁部設置加強支撐件，通過連接件焊接筒體與加強支撐件，筒體采用水切割的方式進行間隔開孔；接管與筒體的孔之間的焊接采用一個接管隔一個焊接接管的方式，接管與筒體的孔之間的焊縫呈全焊透狀態。

本實用新型的工作原理是：筒體與接管連接結構設計為騎馬式結構，接管上開有與筒體上的孔焊接用的坡口；筒體在開孔前，在其內壁部用加強支撐件進行支撐；筒體采用水切割的方法進行間隔開孔，切割時用間斷，局部形式，并保留部分需切割部分，以起支撐作用。接管焊接完畢，切除接管內孔中多余鋼板；接管與筒體的孔之間的焊接采用一個接管隔一個接管焊接的方式，單個接管與筒體的孔之間的焊接采用間斷焊接方式，；進行焊后熱處理來消除應力，防止今后設備使用過程中產生設備變形；熱處理后對支撐件交叉遂一拆除，測量，修正。

本發明中所述的筒體與接管是由不銹鋼、碳鋼金屬材料組成。

本實用新型中的筒體直徑為500～3000mm，筒體壁厚為10～50mm，接管內徑為長軸長250～1500mm、短軸長250～1500mm的圓孔、橢圓形孔，接管壁厚為10～60mm。

本實用新型中的筒體上相鄰接管之間的中心圓間距為350～1500mm，

本實用新型中的筒體與多個接管在焊接后的焊縫呈全焊透狀態。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

1、筒體只須開大孔，可不加工坡口；只需設計接管坡口形式，解決筒體加工大孔坡口難題。

2、切割前安裝筒體加強支撐件，并在局部切割中預留切割量使筒體具有足夠的剛度，避免切割過程中的筒體變形。利用筒體自支撐也減少了外部支撐件的用量。

3、切割過程中，筒體浸入水中，基本不會發生火星飛濺，筒體不會產生受高溫后變形的問題。

4、運用交叉焊接、多層焊接、小電流焊接，使得焊縫成型質量好；且對每一個焊縫打磨至圓滑，筒體與多個接管在焊接后的焊縫呈全焊透狀態。

5、筒體與接管焊接后，隨著時間退移，應力須釋放，設備會有不同程度產生變形，采用低溫消除應力熱處理方法防止了設備變形。

附圖說明

圖1是本實用新型的筒體與接管連接示意圖。

圖2為圖1的A向視圖。

圖中標號表示：

1—接管，2—連接件，3—支撐件，4—筒體。

具體實施方式

現結合圖1、圖2所示，對本實用新型一種用于薄壁筒體與大直徑密集排管焊接防變形的結構的實施例作具體說明。

實施例是對本實用新型內容的進一步說明而不是對本實用新型范圍的限制。

一種用于薄壁筒體與大直徑密集排管焊接防變形的結構組成包括筒體[4]、接管[1]；筒體[4]與接管[1]的連接結構設計為騎馬式結構，接管[1]上開有與筒體[4]上的孔焊接用的坡口；筒體[4]在開孔前，在其內壁部設置加強支撐件[3]，根據受力方向進行支撐；通過連接件[2]焊接筒體[4]與加強支撐件[3]，連筒體[4]采用水切割的方式進行間隔開孔；接管[1]與筒體[4]的孔之間的焊接采用一個接管隔一個接管的方式。單個接管[1]與筒體[4]的孔之間的焊接采用間斷焊接方式，進行焊后熱處理來消除應力，阻止今后設備使用過程中產生設備變形；熱處理后對支撐件交叉遂一拆除，測量，修正。本實施例中所述的筒體[4]為圓筒體，8個接管[1]均為橢圓形，焊接后筒體[4]與接管[1]的焊縫呈全焊透狀態。本實施例中所述的筒體直徑為1100mm，厚度為38mm；接管內徑為700mm×500mm的橢圓形孔，厚度為20mm。本實施例中筒體[4]上相鄰的兩個橢圓形孔之間的筒體[4]內壁上設置加強支撐件[3]，加強支撐件[3]厚度為30mm、呈半圓形與筒體[4]內表面貼合，通過連接件[2]焊接筒體[4]與加強支撐件[3]，連接件[2]為6~10塊、厚度為30mm的方形塊。接管[1]與筒體[4]完成焊接、熱處理后，拆除加強支撐件[3]及連接件[2]。本實施例中所述的筒體[4]與接管[1]是由不銹鋼材料制成的。