[發明專利]一種大型裙座支撐結構球罐的組裝焊接方法

有效

• 申請號: 202010636882.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111716034B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 齊大偉;潘武覃;王磊;吳斌;陳德江;唐志共;魏俊峰;呂德潤;李澤龍;任海軍
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/04;B23K101/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.一種大型裙座支撐結構球罐的組裝焊接方法，其特征在于，所述的組裝焊接方法邊組裝邊焊接，包括以下步驟：

a.將大于10000m³的球罐，從上至下分為上極帶(1)、上上寒帶(2)、上寒帶(3)、上溫帶(4)、赤道帶(5)，下溫帶(6)、下寒帶(7)、下下寒帶(8)和下極帶(9)共9個環帶，各環帶之間通過環縫連接，環縫為平行的環形縫，構成球罐的緯線；

每個環帶平均分割為形狀相同的球片，相鄰球片通過縱縫連接，縱縫構成各環帶的緯線；各環帶的縱縫交錯排列；

下下寒帶(8)的高度為L1；球罐通過沿下下寒帶(8)的周向均勻排列的一系列裙座(10)支撐并固定在地面上；每個裙座(10)從上至下依次包括支撐板(1001)、支撐桿和地腳(1004)，支撐板(1001)與下下寒帶(8)的球面相匹配，支撐桿垂直于地腳(1004)，地腳(1004)水平固定在地面上；以下下寒帶(8)的下邊沿為界，將支撐桿從上至下順序分為支撐桿Ⅰ(1002)和支撐桿Ⅱ(1003)，支撐桿Ⅰ(1002)從支撐的最高點到下下寒帶(8)下邊沿的高度為L2；

b.分別加工各環帶的球片、支撐板(1001)、支撐桿Ⅰ(1002)、支撐桿Ⅱ(1003)和地腳(1004)；將支撐板(1001)和對應的支撐桿Ⅰ(1002)分別焊接固定；將支撐桿Ⅱ(1003)和地腳(1004)焊接固定成一個整體，得到組合件FD2；

c.將下下寒帶(8)各球片的中段焊接在一起，上段和下段留出對稱的縱向焊縫間隙；再將支撐板(1001)固定在對應的下下寒帶(8)球片上，按照圖紙要求通過工卡具(15)調整并固定相鄰下下寒帶(8)球片的位置后，焊接相鄰下下寒帶(8)球片的上段和下段的縱向焊縫，完成下下寒帶(8)、支撐板(1001)和支撐桿Ⅰ(1002)的焊接固定；

下下寒帶(8)的各球片整體為下下寒帶(8)組裝件Ⅰ，支撐板(1001)和支撐桿Ⅰ(1002)整體為組合件FD1；

d.在下下寒帶(8)組裝件Ⅰ的各球片內壁面的上段和下段的豎直中心線上分別固定一個管式三角支架(11)，形成沿緯線分布的上、下平行的二個管式三角支架環；

管式三角支架(11)包括水平的橫桿(1101)、支撐橫桿(1101)的斜支撐(1102)和豎直的連接板(1103)；橫桿(1101)的一端為固定端，固定端固定在下下寒帶(8)球片的內壁上，橫桿(1101)的另一端為懸空端；斜支撐(1102)與橫桿(1101)之間的交角為銳角，斜支撐(1102)的一端固定在橫桿(1101)的下表面，斜支撐(1102)的另一端固定在對應的下下寒帶(8)球片的內壁上；連接板(1103)為方形平板，豎直固定在橫桿(1101)的懸空端上，連接板(1103)的兩端伸出，在兩端的端頭處分別開有安裝斜拉索(13)的通孔；

得到下下寒帶(8)組裝件Ⅱ；

e.將下下寒帶(8)組裝件Ⅱ連同組合件FD1焊接在組合件FD2上，并調整找正；

f.在下極帶(9)的各球片上焊接固定卡環(12)；在下極帶(9)的各球片的卡環(12)與對應的下下寒帶(8)的管式三角支架(11)的連接板(1103)的通孔中穿入安裝有可調松緊節(14)的斜拉索(13)；通過均勻分布的斜拉索(13)將下極帶(9)的各球片吊裝到位，并通過工卡具(15)調整并固定下極帶(9)的相鄰球片的相對位置，以及下極帶(9)球片與相鄰的下下寒帶(8)球片的相對位置，找正下下寒帶(8)組裝件Ⅱ與下極帶(9)之間的環縫；

g.在下下寒帶(8)組裝件Ⅱ的一個管式三角支架環上滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺，焊接下極帶(9)的各球片之間的縱縫，以及下下寒帶(8)組裝件Ⅱ與下極帶(9)之間的環縫，完成下極帶(9)的焊接；

h.在下寒帶(7)的各球片的上段的豎直中心線上分別固定一個管式三角支架(11)，形成與下下寒帶(8)的管式三角支架環平行的下寒帶(7)的管式三角支架環；

在下寒帶(7)的每個管式三角支架(11)的兩側對稱固定卡環(12)，下寒帶(7)的卡環(12)與對應的下下寒帶(8)管式三角支架(11)的連接板(1103)上安裝可調松緊節(14)的斜拉索(13)，通過均勻分布的斜拉索(13)將下寒帶(7)的各球片吊裝到位，并通過工卡具(15)調整并固定下寒帶(7)的相鄰球片的相對位置，以及下寒帶(7)球片與相鄰的下下寒帶(8)球片的相對位置，找正下寒帶(7)與下下寒帶(8)之間的環縫；

i.在下溫帶(6)的各球片的上段的豎直中心線上分別固定一個管式三角支架(11)，形成與下寒帶(7)的管式三角支架環平行的下溫帶(6)的管式三角支架環；

在下溫帶(6)的每個管式三角支架(11)的兩側對稱固定卡環(12)，下溫帶(6)的卡環(12)與對應的下寒帶(7)管式三角支架(11)的連接板(1103)上安裝可調松緊節(14)的斜拉索(13)，通過均勻分布的斜拉索(13)將下溫帶(6)的各球片吊裝到位，并通過工卡具(15)調整并固定下溫帶(6)的相鄰球片的相對位置，以及下溫帶(6)球片與相鄰的下寒帶(7)球片的相對位置，找正下溫帶(6)與下寒帶(7)之間的環縫；

j.以下下寒帶(8)組裝件Ⅱ的管式三角支架環的滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺，焊接下寒帶(7)的各球片之間的縱縫，再焊接下寒帶(7)與下下寒帶(8)之間的環縫，完成下寒帶(7)的焊接；在下寒帶(7)的管式三角支架環上滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺；

k.在赤道帶(5)的各球片的上段的豎直中心線上分別固定一個管式三角支架(11)，形成與下溫帶(6)的管式三角支架環平行的赤道帶(5)的管式三角支架環；

在赤道帶(5)的每個管式三角支架(11)的兩側對稱固定卡環(12)，赤道帶(5)的卡環(12)與對應的下溫帶(6)管式三角支架(11)的連接板(1103)上安裝可調松緊節(14)的斜拉索(13)，通過均勻分布的斜拉索(13)將赤道帶(5)的各球片吊裝到位，并通過工卡具(15)調整并固定赤道帶(5)的相鄰球片的相對位置，以及赤道帶(5)球片與相鄰的下溫帶(6)球片的相對位置，找正赤道帶(5)與下溫帶(6)之間的環縫；

l.以下寒帶(7)的管式三角支架環的滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺，焊接下溫帶(6)的各球片之間的縱縫，再焊接下溫帶(6)與下寒帶(7)之間的環縫，完成下溫帶(6)的焊接；

m.以下溫帶(6)的管式三角支架(11)上滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺；通過工卡具(15)調整并固定赤道帶(5)的各球片之間的相對位置，焊接赤道帶(5)的各球片之間的縱縫，再焊接赤道帶(5)與下溫帶(6)之間的環縫，完成赤道帶(5)的焊接；全部完成大型裙座支撐結構球罐下半球的組裝焊接；

n.在赤道帶(5)的外壁搭設角鋼三角支架，角鋼三角支架上滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺，通過球罐外部支撐定位調整上溫帶(4)的相鄰球片的相對位置，以及上溫帶(4)球片與相鄰的赤道帶(5)球片的相對位置，找正上溫帶(4)與赤道帶(5)之間的環縫；

以赤道帶(5)外壁的角鋼三角支架的滿鋪跳板作為施工隔離層和操作平臺，焊接上溫帶(4)的各球片之間的縱縫，再焊接上溫帶(4)與赤道帶(5)之間的環縫，完成上溫帶(4)的焊接；

o.重復步驟n，從下至上依次完成上寒帶(3)、上上寒帶(2)和上極帶(1)的焊接，最后完成大型裙座支撐結構球罐的組裝焊接。