接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝的制作方法
【專利摘要】一種接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝，接管與球殼板焊接接頭的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置局部熱處理裝置；內(nèi)局部熱處理裝置包括球殼板剛性支撐構(gòu)件和加熱片支撐構(gòu)件；球殼板剛性支撐構(gòu)件包括球殼板弧形邊支撐和固定在其底部的底部支撐；所述加熱片支撐構(gòu)件包括加熱片支撐和固定在其底部的加熱片底部支撐，該加熱片支撐上部放置一層厚石棉，在厚石棉上放置內(nèi)環(huán)形履帶式電加熱片；外局部熱處理裝置包括設(shè)置在所述接管與球殼板焊接接頭外表面的外環(huán)形履帶式電加熱片，并在其上包裹厚石棉。本實(shí)用新型能夠避免由于單側(cè)控溫局部熱處理加熱不均和球殼板整體剛性較差等原因造成球殼板產(chǎn)生超差變形重新進(jìn)行校正尺寸，有利于提高生產(chǎn)效率，保證質(zhì)量，減少成本。
【專利說明】接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于壓力容器熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及球罐球殼板壓制成形后與接管焊接接頭進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理的一種工裝。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼制球形儲(chǔ)罐在安裝現(xiàn)場組焊完成之前首先要在球片制造廠進(jìn)行球殼板的壓制成形、球殼板與各接管的組焊等工序。依據(jù)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB12337-1998《鋼制球形儲(chǔ)罐》的規(guī)定，若球罐在安裝現(xiàn)場不進(jìn)行焊后整體熱處理，制造單位應(yīng)對(duì)球殼板與接管的焊接接頭進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，且對(duì)于某些由特殊低溫鋼材料制造的球罐，即便在安裝現(xiàn)場要進(jìn)行焊后整體熱處理，為保證焊接接頭力學(xué)性能也應(yīng)在焊后對(duì)球殼板和接管的焊接接頭進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。選擇熱處理方法時(shí)，考慮到由于球殼板已壓制成形，且球殼板壓制一般均為冷成型，壓制后存在較大的內(nèi)應(yīng)力，如果采用整體熱處理的方法，熱處理釋放消除內(nèi)應(yīng)力后勢必造成球殼板產(chǎn)生超差變形，不得不對(duì)球殼板重新壓制校形，而此時(shí)球殼板與接管已焊接并熱處理完畢，校形會(huì)十分困難甚至導(dǎo)致無法校形導(dǎo)致判廢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種球罐球殼板與接管焊接接頭熱處理工裝，可使整個(gè)熱處理過程中加熱區(qū)溫度均勻，并采取剛性支撐，有效防止熱處理后球殼板變形。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝，接管與球殼板焊接接頭的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置局部熱處理裝置；內(nèi)局部熱處理裝置包括球殼板剛性支撐構(gòu)件和加熱片支撐構(gòu)件；球殼板剛性支撐構(gòu)件包括球殼板弧形邊支撐和固定在其底部的底部支撐；所述加熱片支撐構(gòu)件包括加熱片支撐和固定在其底部的加熱片底部支撐，該加熱片支撐上部放置一層厚石棉，在厚石棉上放置內(nèi)環(huán)形履帶式電加熱片；所述弧形邊支撐圓弧尺寸、加熱片支撐表面弧度與球殼板內(nèi)表面圓弧尺寸吻合；外局部熱處理裝置包括設(shè)置在所述接管與球殼板焊接接頭外表面的外環(huán)形履帶式電加熱片，并在其上包裹厚石棉。
[0006]所述焊接接頭的內(nèi)側(cè)、外側(cè)表面分別放置測溫?zé)犭娕肌?br> [0007]本實(shí)用新型的有益效果為:該工裝結(jié)構(gòu)簡單，用料省，熱處理方法可以使焊接接頭內(nèi)、外側(cè)均采用履帶式電加熱片進(jìn)行局部熱處理，可使整個(gè)熱處理過程中加熱區(qū)溫度均勻，并采取剛性支撐，有效防止熱處理后球殼板變形。避免了單側(cè)局部熱處理加熱溫度不均勻、熱處理效果不好、熱處理后產(chǎn)生超差變形，導(dǎo)致球殼板內(nèi)部圓弧尺寸發(fā)生變化，無法到安裝現(xiàn)場組焊等技術(shù)問題。有利于提高生產(chǎn)效率，保證質(zhì)量、減少成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型球殼板弧型邊支撐和加熱片支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0011]參照?qǐng)D1，圖2，一種接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝，包括球殼板1，接管與球殼板焊接接頭2的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置局部熱處理裝置；內(nèi)局部熱處理裝置包括球殼板剛性支撐構(gòu)件和加熱片支撐構(gòu)件；球殼板剛性支撐構(gòu)件包括球殼板弧形邊支撐4和固定在其底部的底部支撐5 ;所述加熱片支撐構(gòu)件包括加熱片支撐6和固定在其底部的加熱片底部支撐8，該加熱片支撐6上部放置一層厚石棉7，在厚石棉7上放置內(nèi)環(huán)形履帶式電加熱片9 ;所述弧形邊支撐4圓弧尺寸、加熱片支撐6表面弧度與球殼板內(nèi)表面圓弧尺寸吻合；外局部熱處理裝置包括設(shè)置在所述接管與球殼板焊接接頭2外表面的外環(huán)形履帶式電加熱片10，并在其上包裹厚石棉11。
[0012]由于本實(shí)用新型采用局部熱處理導(dǎo)致球殼板整體溫度分布不均勻，所以收縮變形也不均勻，如對(duì)球殼板不進(jìn)行剛性加固，勢必造成球殼板在焊接接管和局部熱處理后產(chǎn)生超差收縮變形，造成其球面弧度尺寸與要求尺寸發(fā)生偏差，對(duì)于球殼板而言球面弧度尺寸為重要尺寸，如偏差過大會(huì)造成在球罐安裝現(xiàn)場球殼板組對(duì)錯(cuò)邊量過大，甚至?xí)?dǎo)致無法組對(duì)安裝對(duì)球殼板判廢。常規(guī)的剛性加固辦法是在球殼板內(nèi)側(cè)點(diǎn)固焊型鋼或鋼板作為拉筋，以限制由于焊接接管和局部熱處理引起的球殼板四周產(chǎn)生超差收縮變形，但是點(diǎn)固焊本身也會(huì)產(chǎn)生焊接殘余變形，并且拉筋位置如不對(duì)中或者點(diǎn)固位置不當(dāng)，造成點(diǎn)固焊兩端收縮變形量不一致，也起不到限制收縮變形的目的，為此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種與球殼板內(nèi)部球面弧度尺寸完全吻合的剛性支撐，在局部熱處理過程中對(duì)球殼板進(jìn)行支撐加固，限制其由于局部熱處理產(chǎn)生的收縮變形。該支撐由四條與球殼板內(nèi)部弧度尺寸吻合的型鋼裝焊而成，由于沒有和球殼板進(jìn)行焊接，所以支撐本身不會(huì)發(fā)生焊接收縮變形，其次由于該支撐在熱處理過程中并沒有受熱，所以本身也不會(huì)發(fā)生熱處理收縮變形，對(duì)于同規(guī)格的球殼板可以重復(fù)使用，并且不但能在球殼板局部熱處理時(shí)進(jìn)行剛性支撐，還能夠在接管與球殼板焊接時(shí)進(jìn)行支撐，是多用途且防變形效果顯著的一種支撐結(jié)構(gòu)。其具體構(gòu)成為:球殼板弧形邊支撐4為四件20#熱軋工字鋼拼焊而成，焊接必須做到牢固可靠。選用工字鋼是因?yàn)楣ぷ咒搫偠却?，球殼板放置在其上時(shí)不會(huì)導(dǎo)致工字鋼壓彎變形，使得支撐更加穩(wěn)固。拼焊前四件工字鋼在三輥卷板機(jī)上進(jìn)行卷制，經(jīng)卷制后四件工字鋼的圓弧尺寸與球殼板內(nèi)表面圓弧尺寸相吻合，其圓弧半徑尺寸偏差< ±3mm。
[0013]球殼板弧形邊支撐4成型后再與底部支撐5組裝焊接成整體支撐，底部支撐5均布在球殼板弧形邊支撐4四周，相互點(diǎn)固焊接成整體支撐，點(diǎn)固焊必須做到牢固可靠。底部支撐5為四件長度相等的100X100X8 (mm)的冷拔方形鋼管，底部分別焊接四件150X100X10 (mm)的鋼板，以增大底部支撐與地面的接觸面積。底部支撐5選用方形鋼管是因?yàn)?方形鋼管剛度大，能夠承受住球殼板I和球殼板弧形邊支撐4的重量，使得支撐更加穩(wěn)固。球殼板弧形邊支撐4與球殼板底部支撐5組裝焊接成整體支撐，該支撐主要用于支撐球殼板，從而實(shí)現(xiàn)熱處理過程中對(duì)球殼板的有效支撐，防止熱處理過程中由于溫度不均造成球殼板產(chǎn)生變形。
[0014]由于現(xiàn)有技術(shù)中，在球殼板內(nèi)側(cè)放置履帶式電加熱片加熱存在以下難點(diǎn):
[0015]1、履帶式電加熱片重量都比較大，如1.5m規(guī)格的履帶式電加熱片重量達(dá)lOOKg，采用常規(guī)的捆綁法無法使電加熱片與球殼板內(nèi)側(cè)貼合緊密，即電加熱片與球殼板內(nèi)側(cè)總是會(huì)存在間隙過大的區(qū)域，造成加熱效果不佳，嚴(yán)重影響熱處理效果；
[0016]2、球殼板內(nèi)側(cè)具有一定的球面弧度尺寸，為使球殼板內(nèi)側(cè)熱處理效果與外側(cè)一致，要求在內(nèi)側(cè)的履帶式電加熱片應(yīng)具有與球殼板相同的球面弧度尺寸并且與球殼板內(nèi)側(cè)貼合緊密，而采用常規(guī)捆綁和局部點(diǎn)支撐的方法都無法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
[0017]所以，本實(shí)用新型中加熱片支撐6的結(jié)構(gòu)為為若干件2000X200X6(mm)的鋼板和1500X200X6 (mm)的鋼板縱橫交錯(cuò)拼焊而成，拼焊前每件鋼板在三輥卷板機(jī)上進(jìn)行卷制，經(jīng)卷制后鋼板的弧度尺寸與球殼板內(nèi)表面圓弧尺寸相吻合，其圓弧半徑尺寸偏差< ±3_。
[0018]加熱片支撐6成型后再與底部支撐8組裝焊接成整體支撐，底部支撐8均步在履帶式電加熱片支撐6四周,加熱片底部支撐8為四件長度相等的50X50X6 (mm)的冷拔方形鋼管。加熱片支撐6成型后再與加熱片底部支撐8組裝焊接成整體支撐，該支撐上部再放置一層50mm厚的石棉7，放置石棉是為了在熱處理過程中保護(hù)加熱區(qū)，使熱處理過程中加熱區(qū)溫度均勻，避免產(chǎn)生有害溫度梯度。石棉上按接管位置放置內(nèi)環(huán)形或扇形履帶式電加熱片9用來對(duì)焊接接頭2的內(nèi)側(cè)進(jìn)行熱處理，從而實(shí)現(xiàn)焊接接頭內(nèi)側(cè)熱處理時(shí)同樣能夠加熱均勻，達(dá)到優(yōu)良的熱處理效果。
[0019]球殼板I上部在接管3周圍放置外環(huán)形或扇形履帶式電加熱片10，用于對(duì)焊接接頭2的外側(cè)進(jìn)行熱處理，從而實(shí)現(xiàn)焊接接頭外側(cè)熱處理能夠加熱均勻，達(dá)到優(yōu)良的熱處理效果。履帶式電加熱片10上部放置一層50mm厚的石棉11，用于在熱處理過程中保護(hù)加熱區(qū)，使熱處理過程中加熱區(qū)溫度均勻，避免產(chǎn)生有害溫度梯度。
[0020]所述焊接接頭2的內(nèi)側(cè)、外側(cè)表面分別放置測溫?zé)犭娕?2。熱處理溫度通過該測溫?zé)犭娕?2測量，并通過溫控裝置和溫度記錄儀裝置自動(dòng)按熱處理工藝要求控制溫度，并記錄打印時(shí)間一溫度曲線。測溫?zé)犭娕歼x用測溫精度< ±10°C、且在檢定合格有效期內(nèi)的鎳鉻一鎳硅熱電偶。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)接管和球殼板焊接接頭內(nèi)側(cè)、外側(cè)同時(shí)進(jìn)行雙側(cè)控溫的局部焊后熱處理，并有效防止球殼板變形的有益效果。
【權(quán)利要求】
1.一種接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝，包括球殼板(1)，其特征在于:接管與球殼板焊接接頭(2)的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置局部熱處理裝置；內(nèi)局部熱處理裝置包括球殼板剛性支撐構(gòu)件和加熱片支撐構(gòu)件；球殼板剛性支撐構(gòu)件包括球殼板弧形邊支撐(4)和固定在其底部的底部支撐(5);所述加熱片支撐構(gòu)件包括加熱片支撐(6)和固定在其底部的加熱片底部支撐(8)，該加熱片支撐￠)上部放置一層厚石棉(7)，在厚石棉(7)上放置內(nèi)環(huán)形履帶式電加熱片(9);所述弧形邊支撐(4)圓弧尺寸、加熱片支撐(6)表面弧度與球殼板內(nèi)表面圓弧尺寸吻合；外局部熱處理裝置包括設(shè)置在所述接管與球殼板焊接接頭(2)外表面的外環(huán)形履帶式電加熱片(10)，并在其上包裹厚石棉(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接管與球殼板焊接接頭熱處理工裝，其特征在于:所述焊接接頭(2)的內(nèi)側(cè)、外側(cè)表面分別放置測溫?zé)犭娕?12)。
【文檔編號(hào)】C21D9/50GK204151384SQ201420598293
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】王麒, 周博, 王博, 王靜, 張鷹, 李崗山 申請(qǐng)人:甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司