本發(fā)明涉及一種密閉式熱強(qiáng)度試驗(yàn)系統(tǒng)之試驗(yàn)艙制備方法，應(yīng)用于航天領(lǐng)域的模擬試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
：密閉式熱強(qiáng)度試驗(yàn)系統(tǒng)之試驗(yàn)艙是目前較少的用來做密閉式熱強(qiáng)度試驗(yàn)的高端設(shè)備，應(yīng)用于航天領(lǐng)域的模擬試驗(yàn)。經(jīng)過技術(shù)人員與施工人員縝密的分析，并在實(shí)踐施工中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，目前的工藝方法存在著難點(diǎn)如下：①DN8000mm直徑的封頭的制造；②DN8000mm直徑、δ52mm厚度的筒節(jié)的組對(duì)、焊接；③90個(gè)接管的開孔、組對(duì)、焊接以及變形的控制；④筒體最大最小直徑差的控制；⑤法蘭平面度、垂直度的控制；⑥無損檢測以及耐壓試驗(yàn)的控制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)上述內(nèi)容，提供了一種密閉式熱強(qiáng)度試驗(yàn)系統(tǒng)之試驗(yàn)艙的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中制備試驗(yàn)艙存在難點(diǎn)的問題。本發(fā)明的制備方法包括下述步驟：步驟1、封頭的制造：封頭內(nèi)徑較大，需要對(duì)板材拼接后進(jìn)行旋壓，在保證材料利用率和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求下，經(jīng)過多次排版，并且分瓣進(jìn)行旋壓，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后進(jìn)行最后一道焊縫的拼接，先固定住兩瓣封頭，再進(jìn)行焊接；步驟2、筒節(jié)的組對(duì)、焊接：分五瓣兒進(jìn)行筒體的組對(duì)、焊接，先將短節(jié)與長節(jié)進(jìn)行組對(duì)、焊接，先焊接一個(gè)脹圈，將一瓣兒筒節(jié)放置在滾輪托架上，調(diào)整好中心高度后，將脹圈放置在這瓣兒筒節(jié)上，然后利用吊車把第二瓣兒筒節(jié)吊起、貼近脹圈與第一瓣兒筒節(jié)進(jìn)行組對(duì)，組對(duì)過程中，由于筒節(jié)具有弧度，很難進(jìn)行對(duì)接，于是在兩瓣兒筒節(jié)上焊接工藝吊耳，利用手拉葫蘆把兩瓣兒筒節(jié)進(jìn)行組對(duì)，最后定位的過程中，對(duì)兩瓣兒筒節(jié)進(jìn)行固定，測量好橢圓度、棱角度、最大最小直徑差后進(jìn)行定位焊接；步驟3、90個(gè)接管的開孔、組對(duì)、焊接以及變形的控制：(1)經(jīng)過多次排版，確定了開孔的準(zhǔn)確位置后，制作樣板，利用樣板在筒體上進(jìn)行劃線，氣割開孔；(2)接管的組對(duì)過程中，為了保證接管的垂直度與平面度，在接管重心的位置焊接工藝吊耳，多次測量，確保準(zhǔn)確無誤后進(jìn)行組對(duì)、定位；(3)焊接時(shí)為了控制變形量，保證接管的圓度，嚴(yán)格的控制焊接參數(shù)；步驟4、筒體最大最小直徑差的控制：為了保證筒體最大最小直徑差，在進(jìn)行兩節(jié)筒節(jié)的環(huán)縫組對(duì)焊接時(shí)，始終利用脹圈來支撐筒節(jié)防止變形，并且多次測量多點(diǎn)的直徑，確定在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)后進(jìn)行定位、焊接；步驟5、法蘭平面度、垂直度的控制：嚴(yán)格的控制焊接工藝參數(shù)；利用脹圈支撐；焊接過程中反復(fù)測量，確保在圖紙要求范圍內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行施工；步驟6、無損檢測以及耐壓試驗(yàn)的控制：(1)無損檢測的控制：采用一個(gè)位置二次曝光的方法進(jìn)行檢測，遇到有缺陷的地方，檢測人員進(jìn)行標(biāo)注，工人進(jìn)行返修，待返修結(jié)束后再次進(jìn)行檢測，直至檢測合格；(2)耐壓試驗(yàn)：嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的操作，試驗(yàn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并分析原因；艙體內(nèi)部有壓力時(shí)，不得對(duì)受壓元件進(jìn)行任何修理和緊固螺栓工作；在試驗(yàn)壓力下嚴(yán)禁碰撞和敲擊試驗(yàn)容器；在確認(rèn)容器內(nèi)無壓力后方可拆卸試驗(yàn)系統(tǒng)和臨時(shí)附件。所述的步驟3中，開孔后應(yīng)清除飛濺等雜質(zhì)，并采用砂輪將周邊打磨平整，露出金屬光澤。所述的步驟3中，若接管直徑較大、壁厚較薄，用支撐工裝來控制接管的變形量。所述的步驟5中，艙門法蘭和艙體法蘭均是DN8000mm的鍛件，平面度和垂直度允差均為1mm。所述的步驟6中，壓力表精度不應(yīng)低于1.6級(jí)，表盤直徑不應(yīng)小于100mm，壓力表盤刻度極限值為最高工作壓力的1.5～3.0倍，最好選用2倍。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果如下：解決現(xiàn)有技術(shù)中制備試驗(yàn)艙存在難點(diǎn)的問題，可以有效的生產(chǎn)制造密閉式熱強(qiáng)度試驗(yàn)系統(tǒng)之試驗(yàn)艙，解決了本領(lǐng)域一直渴望解決的技術(shù)難題。具體實(shí)施方式步驟1、DN8000mm直徑的封頭的制造：封頭內(nèi)徑較大，需要對(duì)δ52mm厚度的板材拼接后進(jìn)行旋壓，在保證材料利用率和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求下，經(jīng)過多次排版，共下料12塊、拼接焊縫12處，并且分瓣進(jìn)行旋壓，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后進(jìn)行最后一道焊縫的拼接。拼接時(shí)為了保證內(nèi)徑的尺寸和最大最小直徑差的要求，也為了防止焊接變形，用工裝卡具先固定住兩瓣封頭，再進(jìn)行焊接。步驟2、DN8000mm直徑、δ52mm厚度的筒節(jié)的組對(duì)、焊接：分五瓣兒進(jìn)行筒體的組對(duì)、焊接。先將短節(jié)與長節(jié)進(jìn)行組對(duì)、焊接，這樣的方案確保了筒節(jié)的尺寸，也省去的高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，降低了施工難度，節(jié)約了施工時(shí)間。考慮到剩下的四瓣兒筒節(jié)重量大、厚度大，焊接時(shí)候會(huì)有變形，為了保證筒體的內(nèi)徑尺寸和最大最小直徑差、棱角度的要求，現(xiàn)施工方案如下：先焊接一個(gè)DN7960mm的脹圈，將一瓣兒筒節(jié)放置在滾輪托架上，調(diào)整好中心高度后，將脹圈放置在這瓣兒筒節(jié)上，然后利用吊車把第二瓣兒筒節(jié)吊起、貼近脹圈與第一瓣兒筒節(jié)進(jìn)行組對(duì)，組對(duì)過程中，由于筒節(jié)具有弧度，很難進(jìn)行對(duì)接，于是在兩瓣兒筒節(jié)上焊接工藝吊耳，利用手拉葫蘆把兩瓣兒筒節(jié)慢慢的進(jìn)行組對(duì)，操作工程中技術(shù)含量非常高，既要同時(shí)控制吊車與手拉葫蘆的配合精準(zhǔn)，又要控制兩瓣兒筒節(jié)組對(duì)的棱角度。最后定位的過程中，再次利用工裝對(duì)兩瓣兒筒節(jié)進(jìn)行固定，測量好橢圓度、棱角度、最大最小直徑差后進(jìn)行定位焊接。步驟3、90個(gè)接管的開孔、組對(duì)、焊接以及變形的控制：經(jīng)過多次排版，確定了開孔的準(zhǔn)確位置后，制作樣板，利用樣板在筒體上進(jìn)行劃線，氣割開孔。由于有多個(gè)角度的開孔，又是在高空作業(yè)，工人操作起來十分困難。開孔后應(yīng)清除飛濺等雜質(zhì)，并采用砂輪將周邊打磨平整，露出金屬光澤。接管的組對(duì)過程中，為了保證接管的垂直度與平面度，在接管重心的位置焊接工藝吊耳。利用水平尺多次測量，確保準(zhǔn)確無誤后進(jìn)行組對(duì)、定位。焊接時(shí)為了控制變形量，保證接管的圓度，嚴(yán)格的控制了焊接參數(shù)，若接管直徑較大、壁厚較薄，設(shè)計(jì)了支撐工裝來控制接管的變形量。步驟4、筒體最大最小直徑差的控制：為了保證筒體最大最小直徑差，在進(jìn)行兩節(jié)筒節(jié)的環(huán)縫組對(duì)焊接時(shí)候，始終利用脹圈來支撐筒節(jié)防止變形，并且多次測量多點(diǎn)的直徑，確定在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)后進(jìn)行定位、焊接。步驟5、法蘭平面度、垂直度的控制：艙門法蘭和艙體法蘭均是DN8000mm的鍛件，設(shè)計(jì)圖紙要求平面度和垂直度允差均為1mm。施工過程中，采取了以下幾個(gè)方案：1.嚴(yán)格的控制焊接工藝參數(shù)。2.利用脹圈支撐。3.焊接過程中反復(fù)測量，確保在圖紙要求范圍內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行施工。步驟6、無損檢測以及耐壓試驗(yàn)的控制：無損檢測的控制：由于板厚為δ52mm，射線檢測無法一次性照透，所以采用一個(gè)位置二次曝光的方法進(jìn)行檢測，遇到有缺陷的地方，檢測人員進(jìn)行標(biāo)注，工人進(jìn)行返修，待返修結(jié)束后再次進(jìn)行檢測，直至檢測合格。耐壓試驗(yàn)：耐壓試驗(yàn)時(shí)要注意兩塊壓力表安放的位置，以便觀察壓力變化。壓力表精度不應(yīng)低于1.6級(jí)，表盤直徑不應(yīng)小于100mm，壓力表盤刻度極限值為最高工作壓力的1.5～3.0倍，最好選用2倍。嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的操作，試驗(yàn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)異常響聲、壓力下降、受壓元件明顯變形、安全附件失效、緊固件損壞或試驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)生故障，壓力表指示值不一致等不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并分析原因。艙體內(nèi)部有壓力時(shí)，不得對(duì)受壓元件進(jìn)行任何修理和緊固螺栓工作。在試驗(yàn)壓力下嚴(yán)禁碰撞和敲擊試驗(yàn)容器。在確認(rèn)容器內(nèi)無壓力后方可拆卸試驗(yàn)系統(tǒng)和臨時(shí)附件。本發(fā)明技術(shù)參數(shù)設(shè)定：工作壓力0.08MPa設(shè)計(jì)壓力0.12MPa容器公稱直徑Φ8000mm設(shè)計(jì)溫度200℃容器全容積650m3容器凈重360噸設(shè)計(jì)使用年限10年安全閥開啟壓力0.11MPa本發(fā)明材料復(fù)驗(yàn)說明：主要受壓元件材料:板材：Q345R(正火)/GB713-2008；鍛件：16MnⅢ/NB/T47008-2010。主要受壓元件板材應(yīng)逐張檢查鋼板表面質(zhì)量和材料標(biāo)志，應(yīng)有鋼廠材料質(zhì)量證明書；鋼板應(yīng)逐張按JB/T4730.3-2005進(jìn)行超聲波檢測，Ⅱ級(jí)合格；同冶煉爐號(hào)同熱處理的Ⅲ級(jí)鍛件組成一批，每批抽檢一件，進(jìn)行拉伸和夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)(0℃)AKv≥34J；Ⅲ級(jí)鍛件逐件進(jìn)行超聲波檢測，Ⅱ級(jí)合格。本發(fā)明焊接:要求對(duì)接接頭應(yīng)全截面焊透，接管與殼體之間的接頭采用全焊透型式。焊條牌號(hào)：低合金鋼間E5015。埋弧自動(dòng)焊焊絲：H10Mn2，焊劑：SJ101。本發(fā)明焊接接頭無損檢測:A、B類按JB/T4730.2-2005進(jìn)行，檢測長度100％，合格級(jí)別RT不低于AB級(jí)，Ⅱ級(jí)合格后進(jìn)行MT。C、D、E類按JB/T4730.4-2005進(jìn)行，合格級(jí)別MT，100％，Ⅰ級(jí)合格。本發(fā)明熱處理要求：先對(duì)板材進(jìn)行爐內(nèi)整體消除應(yīng)力熱處理，焊接后再對(duì)焊縫進(jìn)行局部熱處理。本發(fā)明耐壓試驗(yàn)：氣密性試驗(yàn)壓力：0.12MPa。當(dāng)前第1頁1 2 3