一種球形封頭接管組件及其安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種球形封頭接管組件及其安裝方法，所述組件包括球形封頭(1)和接管(2)，所述球形封頭(1)為少半球形封頭或半球形封頭，球形封頭(1)上設(shè)有向心通孔，用于安裝接管(2)。本發(fā)明提供的安裝方法為，將球形封頭(1)傾斜調(diào)整，通過(guò)測(cè)量和換算，將難以測(cè)量的接管(2)端面到封頭球心的距離尺寸轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)可測(cè)量的接管(2)端面到基準(zhǔn)面(3)的距離，完成接管(2)的安裝。利用本發(fā)明提供的球形封頭接管組件及其安裝方法，可實(shí)現(xiàn)球形封頭(1)上向心接管安裝角度和長(zhǎng)度的精準(zhǔn)定位。
【專利說(shuō)明】
一種球形封頭接管組件及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及封頭技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球形封頭接管組件及其精準(zhǔn)安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球形封頭是壓力容器制造中一種常見(jiàn)形式的封頭。產(chǎn)品制造完成后在安裝現(xiàn)場(chǎng)對(duì)封頭接管與外部管道進(jìn)行對(duì)接焊接。封頭接管的定位至關(guān)重要，若位置偏差大則會(huì)導(dǎo)致封頭接管與外部管路干涉、間隙大或者錯(cuò)邊大等問(wèn)題，影響接管與外部管路的對(duì)接焊接，因此對(duì)球形封頭上接管的安裝尺寸要求較為嚴(yán)格。
[0003]球形封頭上接管定位尺寸通常以接管端面到球形封頭球心距離的形式標(biāo)注。球形封頭上接管安裝孔經(jīng)開(kāi)孔、機(jī)加成型后，即可按圖紙尺寸完成接管安裝。接管的安裝尺寸為空間尺寸，若直接測(cè)量該尺寸，則需確定球形封頭球心位置，難度大。通過(guò)圖紙上各組件理論尺寸可推導(dǎo)出當(dāng)接管到球形封頭球心距離滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，接管端面沿接管外邊緣到球形封頭外表面距離，該尺寸為可直接測(cè)量尺寸。理論上按照該尺寸安裝接管，就能確保接管到球形封頭球心的距離。但實(shí)際生產(chǎn)中，該方法存在以下問(wèn)題:
[0004]I)球形封頭成型過(guò)程中，封頭板加熱到一定溫度后進(jìn)行沖壓并冷卻成型，成型后的球形封頭可能會(huì)發(fā)生回彈，外表面無(wú)法達(dá)到理論值那么規(guī)整；
[0005]2)球形封頭在沖壓過(guò)程中，封頭板會(huì)發(fā)生拉伸，為保證球形封頭最小壁厚，封頭板的厚度一般都大于成型后球形封頭的理論厚度，所以生產(chǎn)中所用的球形封頭壁厚與理論值存在一定的偏差；
[0006]3)球形封頭接管安裝孔大多為火焰氣割開(kāi)孔，熱輸出量較大，開(kāi)孔后孔邊緣會(huì)受熱變形。
[0007]以上三點(diǎn)均造成成型后的球形封頭外表面形狀與理論形狀的差異，所以以球形封頭為基準(zhǔn)的測(cè)量方法容易出現(xiàn)接管定位尺寸和角度的誤差，影響球形封頭接管與外部接管的對(duì)接。
[0008]因此，鑒于上述現(xiàn)狀，亟需一種可準(zhǔn)確安裝的球形封頭接管組件及安裝方法，以實(shí)現(xiàn)球形封頭、接管與外部管道的準(zhǔn)確對(duì)接焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，提供了一種球形封頭接管組件及其安裝方法，可便利地對(duì)接管進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)球形封頭、接管與外部管道的準(zhǔn)確對(duì)接，并且安裝方法簡(jiǎn)單，操作方便，從而完成了本發(fā)明。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供以下方面:
[0011 ]第一方面，提供一種球形封頭接管組件，該組件包括球形封頭I和接管2，球形封頭I上設(shè)有通孔，接管2通過(guò)該通孔連接在球形封頭I上。所述球形封頭I為少半球形或半球形，所述通孔為向心孔，且所述接管2為向心接管，和/或
[0012]所述球形封頭I的軸線與接管2的軸線夾角α為0-80°，優(yōu)選為30°-60°。
[0013]第二方面，提供一種球形封頭接管組件的安裝方法，包括以下步驟:
[0014]I)測(cè)量球形封頭I環(huán)縫坡口邊緣交點(diǎn)X到交點(diǎn)Y距離B，以及球形封頭I環(huán)縫坡口端面到交點(diǎn)Y的距離F;
[0015]2)提升球形封頭I的Y點(diǎn)端使球形封頭I傾斜，并對(duì)其進(jìn)行固定；
[0016]3)測(cè)定接管2端面到基準(zhǔn)面3的距離D，對(duì)接管2與球形封頭I組件進(jìn)行焊接固定。
[0017]通過(guò)本發(fā)明的一種球形封頭接管組件及其安裝方法，可以達(dá)到以下技術(shù)效果:
[0018]1、本發(fā)明中的球形封頭接管組件中向心孔和向心接管的設(shè)計(jì)便于組件精確安裝；
[0019]2、本發(fā)明安裝方法將空間難測(cè)量尺寸轉(zhuǎn)化為可測(cè)量尺寸，不受球形封頭與理論值差異的影響，接管安裝尺寸準(zhǔn)確度高；
[0020]3、本發(fā)明將接管斜插式安裝變更為豎直式安裝，操作簡(jiǎn)便，易于調(diào)整，減小了接管與球形封頭的焊接難度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1示出本發(fā)明中球形封頭接管組件安裝示意圖；
[0022 ]圖2示出本發(fā)明中球形封頭接管組件縱向截面圖；
[0023]圖3示出本發(fā)明中球形封頭接管組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0025]1-球形封頭；
[0026]2-接管；
[0027]3-基準(zhǔn)面；
[0028]X，Y-通過(guò)球形封頭I外表面中心與通孔中心的縱向截面與球形封頭I環(huán)縫坡口邊緣的交點(diǎn)；
[0029]A-接管2端面到球心O的距離；
[0030]B-交點(diǎn)X到交點(diǎn)Y的距離；
[0031 ]C-交點(diǎn)Y到基準(zhǔn)面3的距離；
[0032]D-接管2端面到基準(zhǔn)面3的距離；
[0033]E-球形封頭I球心O到環(huán)縫坡口端面的距離；
[0034]F-球形封頭I環(huán)縫坡口端面到交點(diǎn)Y的距離；
[0035]G-球形封頭I球心O到基準(zhǔn)面3的距離；
[0036]α-球形封頭I的軸線與接管2的軸線夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面通過(guò)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些說(shuō)明而變得更為清楚、明確。
[0038]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說(shuō)明性”。這里作為“示例性”所說(shuō)明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種球形封頭接管組件，如圖1所示，該組件包括球形封頭I和接管2，所述球形封頭I上設(shè)有通孔，接管2通過(guò)該通孔連接在球形封頭I上。
[0040]本發(fā)明中，如圖2、圖3所示，為準(zhǔn)確定位接管2在球形封頭I上的安裝，所述球形封頭I為少半球形或半球形，所述通孔為向心孔，所述接管2為向心接管，即球形封頭I的球心O在接管2的軸線上。根據(jù)外部管道連接需要，所述球形封頭I上的通孔為一個(gè)或多個(gè)，孔徑大小不做限定。所述球形封頭I的軸線與接管2的軸線夾角α為0-80°，優(yōu)選為30°-60°。
[0041]本發(fā)明中，球形封頭I上的通孔加工有焊接坡口，所述焊接坡口為K形坡口、I形坡口、乂形坡口、U形坡口、Y形坡口，雙Y形坡口中任意一種，優(yōu)選為K形坡口。對(duì)于壁厚較大封頭，K型坡口的優(yōu)點(diǎn)在于:1.焊接量小;2.焊接變形量??；3.單側(cè)坡口深度淺，便于焊接以及道間清理。
[0042]所述球形封頭I環(huán)縫坡口為K形坡口、I形坡口、V形坡口、U形坡口、Y形坡口中任意一種，優(yōu)選為V形坡口或U形坡口。
[0043]所述接管2與外部管道相接端加工有坡口，用于與外部管道對(duì)接焊接。優(yōu)選地，所述接管2的坡口段外徑等于外部管道的內(nèi)徑。
[0044]本發(fā)明中，通過(guò)球形封頭I外表面中心與通孔中心的縱向截面與球形封頭I環(huán)縫坡口邊緣相交，與接管2相距較近端形成交點(diǎn)Y，與接管2相距較遠(yuǎn)端形成交點(diǎn)X，所述兩交點(diǎn)之間的距離為球形封頭I開(kāi)口端最外側(cè)直徑B。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種球形封頭向心接管組件的安裝方法，包括以下步驟:
[0046]I)測(cè)量球形封頭I環(huán)縫坡口邊緣交點(diǎn)X到交點(diǎn)Y距離B，以及球形封頭I環(huán)縫坡口端面到交點(diǎn)Y的距離F;
[0047]2)提升球形封頭I的Y點(diǎn)端使球形封頭I傾斜，并對(duì)其進(jìn)行固定；
[0048]3)測(cè)定接管2端面到基準(zhǔn)面3的距離D，對(duì)接管2與球形封頭I組件進(jìn)行焊接固定。
[0049]本方法步驟2中，球形封頭I相對(duì)于基準(zhǔn)面3的傾斜角度與球形封頭I的軸線和接管2軸線的夾角α相同，球形封頭I上交點(diǎn)Y與基準(zhǔn)面3的距離C滿足C = Sina XB，此時(shí)，球形封頭I通孔軸線或安裝后接管2的軸線垂直于基準(zhǔn)面3。提升球形封頭I的過(guò)程中，僅交點(diǎn)X與基準(zhǔn)面3接觸，以確保球形封頭I軸線與接管2軸線所在的面垂直于基準(zhǔn)面3。
[0050]本方法步驟2中，使用固定架對(duì)傾斜的球形封頭I進(jìn)行固定，優(yōu)選地，所述固定架在交點(diǎn)Y兩側(cè)相對(duì)固定，以穩(wěn)定球形封頭I重心，確保在安裝接管2和焊接接管2的過(guò)程中球形封頭I不會(huì)發(fā)生竄動(dòng)。固定架可為普通型鋼，通過(guò)焊接等方式進(jìn)行固定。
[0051]本方法步驟3中，所述接管2端面到基準(zhǔn)面3的距離D通過(guò)球心O到接管2端面距離A和球心O到基準(zhǔn)面3的距離G確定，其中，D = A+G，所述距離A為根據(jù)球形封頭接管組件設(shè)計(jì)圖紙得到的理論值。
[0052]所述球心O到基準(zhǔn)面3的距離G通過(guò)球心O到環(huán)縫坡口端面的距離E與球形封頭I環(huán)縫坡口端面到交點(diǎn)Y的距離F確定，所述距離G = C/2-C0SaX(E+F)，所述距離E為球心O到環(huán)縫坡口端面的距離，其為根據(jù)圖紙得到的理論值。
[0053]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述安裝方法包括以下步驟:
[0054]I)對(duì)球形封頭I完成開(kāi)孔及坡口加工，確定交點(diǎn)X和交點(diǎn)Y的位置，測(cè)量交點(diǎn)X到交點(diǎn)Y的距離B，以及球形封頭I環(huán)縫坡口端面到交點(diǎn)Y的距離F，計(jì)算球形封頭I環(huán)縫與基準(zhǔn)面3夾角為a時(shí)交點(diǎn)Y到平面的距離C;
[0055]2)利用天車提升球形封頭I的Y點(diǎn)端并確保交點(diǎn)X與平面接觸，待提升至交點(diǎn)Y到平面距離為C時(shí)，將球形封頭I借助型鋼與平面固定，此時(shí)接管2通孔軸線垂直于平面；
[0056]3)確認(rèn)球心O點(diǎn)位置，計(jì)算當(dāng)接管2端面到球心O的距離為A時(shí)，接管2端面到平面的距離D。安裝接管2時(shí)，將水平尺平放在接管2端面，測(cè)量端面各象限到平面距離且滿足尺寸D時(shí)，即可確保接管安裝尺寸正確無(wú)誤，對(duì)接管2與球形封頭I進(jìn)行焊接固定。
[0057]以上結(jié)合【具體實(shí)施方式】和范例性實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，不過(guò)這些說(shuō)明并不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案及其實(shí)施方式進(jìn)行多種等價(jià)替換、修飾或改進(jìn)，這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種球形封頭接管組件，其特征在于，該組件包括球形封頭(I)和接管(2)，球形封頭(I)上設(shè)有通孔，接管(2)通過(guò)該通孔連接在球形封頭(I)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形封頭接管組件，其特征在于，所述球形封頭(I)為少半球形或半球形，所述通孔為向心孔，并且所述接管(2)為向心接管，和/或 所述球形封頭(I)的軸線與接管(2)的軸線夾角α為0-80°，優(yōu)選為30°-60°。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球形封頭接管組件，其特征在于，所述球形封頭(I)上的通孔加工有焊接坡口，所述焊接坡口選自K形坡口、I形坡口、ν形坡口、1]形坡口、Y形坡口，雙Y形坡口中任意一種，優(yōu)選為K形坡口 ；和/或 球形封頭(I)上的環(huán)縫坡口選自K形坡口、I形坡口、V形坡口、U形坡口、Y形坡口中任意一種，優(yōu)選為V形坡口或U形坡口 ；和/或 所述接管(2)與外部管道相接端加工有坡口，優(yōu)選地，接管(2)的坡口段外徑等于外部管道的內(nèi)徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的球形封頭接管組件，其特征在于，通過(guò)球形封頭(I)夕卜表面中心與通孔中心的縱向截面與球形封頭(I)環(huán)縫坡口邊緣相交，與接管(2)相距較近端形成交點(diǎn)Y，與接管(2)相距較遠(yuǎn)端形成交點(diǎn)X，即所述兩交點(diǎn)之間的距離為球形封頭(I)環(huán)縫處最外側(cè)直徑B。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的球形封頭接管組件的安裝方法，包括以下步驟: 1)測(cè)量球形封頭(I)環(huán)縫坡口邊緣交點(diǎn)X到交點(diǎn)Y距離B，以及球形封頭(I)環(huán)縫坡口端面到交點(diǎn)Y的距離F; 2)提升球形封頭(I)的Y點(diǎn)端使球形封頭(I)傾斜，并對(duì)其進(jìn)行固定； 3)測(cè)定接管(2)端面到基準(zhǔn)面(3)的距離D，對(duì)接管(2)與球形封頭(I)組件進(jìn)行焊接固定。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安裝方法，其特征在于，步驟2中，球形封頭(I)相對(duì)于基準(zhǔn)面(3)的傾斜角度與球形封頭(I)的軸線和接管(2)軸線的夾角α相同，球形封頭(I)上交點(diǎn)Y與基準(zhǔn)面(3)的距離C滿足C = Sina ΧΒ。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的安裝方法，其特征在于，步驟2中，提升球形封頭(I)的過(guò)程中，僅交點(diǎn)X與基準(zhǔn)面(3)接觸。8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的安裝方法，其特征在于，步驟2中，使用固定架對(duì)傾斜的球形封頭(I)進(jìn)行固定，優(yōu)選地，所述固定架在交點(diǎn)Y兩側(cè)相對(duì)固定。9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的安裝方法，其特征在于，步驟3中，所述接管(2)端面到基準(zhǔn)面(3)的距離D通過(guò)球心O到接管(2)端面的距離A和球心O到基準(zhǔn)面(3)的距離G確定，其中，D=A+G010.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安裝方法，其特征在于，步驟3中，所述球心O到基準(zhǔn)面(3)的距離G = C/2-c0Sa X (E+F)，所述E為球心O到環(huán)縫坡口端面的距離。
【文檔編號(hào)】F17C13/06GK106090607SQ201610614213
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日 公開(kāi)號(hào)201610614213.2, CN 106090607 A, CN 106090607A, CN 201610614213, CN-A-106090607, CN106090607 A, CN106090607A, CN201610614213, CN201610614213.2
【發(fā)明人】路揚(yáng), 王佐森, 李洪利, 李學(xué)鷗, 張克, 陶磊潔, 宋佳權(quán), 王磊, 楊雪松, 張宏博, 安旭
【申請(qǐng)人】哈電集團(tuán)（秦皇島）重型裝備有限公司