圆筒形稀油柜活塞模块的地面拼装方法与流程

1.本发明属于现场安装技术领域，具体涉及一种圆筒形稀油柜活塞模块的地面拼装方法。


背景技术：

2.圆筒形稀油柜是一种新型干式储气柜，具有储气压力高、密封效果好、运行使用功能稳定等特点，被广泛用于高炉煤气吞吐工作。这种气柜通过活塞上下运行达到来实现煤气吞吐，从而保证管网压力平衡，降低高炉管网安全风险。
3.圆筒形稀油柜内部结构复杂，活塞沿着筒行内壁上下运行，活塞与筒壁之间加注密封油作为密封介质，为保证密封油能够在活塞运行过程中起到有效、安全的密封作用，所以对活塞尺寸要求非常严格，对活塞制作和安装的精度要求比较高，这样才能使活塞达到更好的密封效果。
4.以往的活塞系统采用高空对活塞径向梁（7）、活塞纬向梁（8）、活塞径向次梁（9）、活塞板（10）单独安装方式安装焊接，由于活塞径向焊接量过大，焊接完成后活塞径向方向整体会收缩变形，导致从活塞中心环到边环梁直径尺寸会变小，从而增大边环梁到侧板的尺寸间隙，导致密封油泄漏率提高，影响活塞密封效果。由于活塞系统复杂，边环梁尺寸已经固定，活塞梁无法预留焊接收缩余量，所以以往活塞施工过程中，活塞尺寸无法做到有效控制。
5.另外单独安装径向主梁时，由于高空作业测量位置受限，空间安装尺寸不好控制，所以主梁安装时半径尺寸偏差在
±
80mm左右，对于超差部分需要每根梁进行二次调整，直至达到标准合格再进行次梁、活塞板的安装，这种常规安装方法导致梁板安装尺寸偏差较大，径向梁及部分构件还需在安装时进行二次调整，对活塞的尺寸偏差控制困难，增加了施工工期及施工费用，并且安装时径向梁、纬向梁、活塞板都需要在高空逐个安装、焊接，这样既增加了焊接难度又增加了高空作业风险。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供了一种圆筒形稀油柜活塞模块的地面拼装方法，克服现有技术中的不足，通过地面拼装胎架，在地面上对安装及焊接收缩变形做到有效控制，操作方便安全、提高工作效率，缩短施工作业时间，尤其是减少高空作业工作量，在质量上、成本上和施工安全上实现全方位的技术突破。
7.为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案实现：圆筒形稀油柜活塞模块的地面拼装方法，其特征在于，通过将活塞分割为多个模块a和模块b的组成构件，采用地面整体拼装焊接的方式，提前预留焊接收缩变形余量，拼装完成后对活塞尺寸弦高、半径尺寸能及时控制及调整，尺寸偏差控制在设计误差之内，具体包括如下步骤：步骤一、拼装场地准备；
步骤二、拼装胎架的制作，拼装胎架结构包括：径向胎架梁、纬向胎架梁、胎架柱、胎架柱支撑、胎架托梁、活塞梁限位卡头，制作步骤如下：1）在准备好的拼装场地根据两根相邻活塞主梁间距铺设两根径向胎架梁；2）用水准仪测量径向胎架梁的平整度，调整完成后，在两根径向胎架梁间按活塞纬向梁间距安装纬向胎架梁，完成径向胎架梁与纬向胎架梁的固定，复核整个胎架平整度；3）以活塞纬向梁尺寸间距为准，在每根纬向梁位置设立胎架柱，胎架柱的高度以活塞纬向梁位置处的弦高按照中间高两边低的顺序设立，胎架柱高度区间在500-1750mm，每根胎架柱三个方向增加胎架柱支撑用于加强立柱强度；4）在具胎架柱顶端150-200mm范围内，根据活塞径向梁宽度安装胎架托梁，在胎架托梁端部安装活塞梁限位卡头，用于拼装活塞径向梁位置的调整和固定；步骤三、活塞模块地面拼装，活塞模块构件分为带活塞径向梁的模块a和不带活塞径向梁的模块b，模块a和模块b间隔排列即可拼焊成圆筒形稀油柜活塞；1）模块a拼装步骤如下：第一步：根据活塞半径、弦高制作活塞径向梁，制作时活塞径向梁长度预留100~200mm；第二步：制作完成的两根活塞径向梁安放在胎架的胎架托梁上，待活塞径向梁尺寸确定无误后完成固定，再根据图纸安装活塞径向梁两端的活塞纬向梁，固定完成后依次安装剩余活塞纬向梁，完成活塞径向梁与活塞纬向梁的连接固定、焊接，最后安装其他活塞径向次梁并焊接；第三步：活塞主梁、次梁安装焊接完成后，依次铺设活塞板，模块两端的活塞板不铺设，两端位置用于活塞模块安装使用，校核活塞径向梁弦高、弦长及端点尺寸偏差在设计误差范围内，尺寸检测调整完成后，按照先纬向后径向的方式对活塞板进行焊接，焊接完成后对本模块转移进行下一组模块拼装焊接工作；2）模块b的拼装步骤如下：第一步：根据活塞半径、弦高制作活塞径向梁，制作时活塞径向梁长度预留100~200mm；第二步：制作完成的两根活塞径向梁安放在胎架的胎架托梁上，待活塞径向梁尺寸确定无误后完成固定，再根据图纸安装活塞径向梁两端的活塞纬向梁，固定完成后依次安装剩余活塞纬向梁，完成活塞径向梁与活塞纬向梁的连接固定，连接点不焊接，最后安装其他活塞径向次梁并焊接；第三步：活塞主梁、次梁安装焊接完成后，依次铺设活塞板，模块两端的活塞板不铺设，两端位置用于活塞模块安装使用，校核活塞径向梁弦高、弦长及端点尺寸偏差在设计误差范围内，尺寸检测调整完成后，按照先纬向后径向的方式对活塞板进行焊接，此模块活塞板与活塞径向梁连接不焊接，待其他部位全部焊接完毕，撤销活塞径向梁与活塞纬向梁的连接，此时活塞纬向梁、活塞径向次梁、活塞板为一整体模块，吊装转移此活塞模块，利用原有两根活塞径向梁继续下一组模块拼装工作；步骤四、活塞模块尺寸复核及调整，复核图纸活塞径向梁弦长，测量实际安装尺寸，根据实际安装尺寸对带活塞径向梁的活塞模块的活塞径向梁对于部分进行割除，割除时要把对于尺寸平分到活塞径向梁两端，活塞模块尺寸复核调整完毕便可进行安装前准备
工作。
8.所述地面拼装胎架所需的安装现场应满足至少一个地面拼装胎架所需的操作空间，其场地进行硬化处理，以保证拼装胎架的稳定性，场地的硬化处理方法为：场地平整后压实，上面浇筑00mm厚混凝土进行硬化。
9.所述胎架柱的高度控制在500-1750mm，使地面拼装模块最高点高度低于1800mm，无高空施工，便于人员安装、焊接作业，胎架柱安装完成后，安装胎架柱支撑，用来提高胎架整体强度，提高胎架整体抗变形能力。
10.所述活塞径向梁在下料制作时尺寸要多留取100~200mm余量，用作焊接收缩尺寸控制，最终拼装完成后，安装前在进行尺寸确定后并在两端平均割除活塞径向梁多余部分。
11.所述径向胎架梁和纬向胎架梁连接固定完成后，用水准仪复测径向胎架梁和纬向胎架梁平整度，确整个胎架保持在同一水平面，在径向胎架梁和纬向胎架梁交接处，设立胎架柱。
12.所述活塞径向梁安放在胎架的胎架托梁上，待活塞径向梁尺寸确定无误后完成固定，再根据图纸安装活塞径向梁两端的活塞纬向梁，固定完成后依次安装剩余活塞纬向梁，完成活塞径向梁与活塞纬向梁的连接固定、焊接，最后安装其他活塞径向次梁并焊接。
13.所述模块a拼装时，活塞径向梁、活塞纬向梁、活塞径向次梁安装焊接完成后，依次铺设活塞板，模块两端的活塞板不铺设，两端位置用于活塞模块安装使用，校核活塞径向梁弦高、弦长及端点尺寸偏差在设计误差范围内，尺寸检测调整完成后，按照先纬向后径向的方式对活塞板进行焊接，焊接完成后进行下一组拼装。
14.所述模块b拼装时，活塞径向梁与活塞纬向梁、活塞板0连接部位只连接不焊接。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果：1）通过采用了地面拼装工艺对活塞以模块化拼装焊接，提前预留焊接收缩变形余量，拼装完成后对活塞尺寸弦高、半径尺寸能及时控制及调整，能做到有效地质量控制，从而保证活塞能安全平稳运行。
16.2）地面整体拼装完成后，活塞模块可进行高空整体安装，改变了以往高空单个构件安装方式，提高了安装速度，减小了吊车、人工等使用时间，从而节约了施工成本，提高了经济效益。
17.3）地面整体拼装，提高了焊接效率和质量，减少了高空焊接工作，降低了施工难度，提高了整体安装施工速度，降低了高空作业危险性。
18.4）由于采用地面模块化拼装方式，即提高了制作安装质量，又简化了安装工作，提高了工作效率，降低了施工危险性，更减小了人工、机械的使用周期，降低了施工成本。
附图说明
19.图1为本发明实施例地面拼装胎架立体示意图；图2为图1中a处局部放大示意图；图3为图1的平面结构示意图；图4为图1的立面结构示意图；图5为本发明实施例中模块a结构示意图；图6为本发明实施例中模块b结构示意图；
图7为本发明实施例煤气柜活塞成品效果图；图中：1-径向胎架梁，2-纬向胎架梁，3-胎架柱，4-胎架柱支撑，5-胎架托梁，6-活塞梁限位卡头，7-活塞径向梁，8-活塞纬向梁，9-活塞径向次梁，10-活塞板。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
23.本发明圆筒形稀油柜活塞模块的地面拼装方法，是通过将活塞分割为多个模块a和模块b的组成构件，采用地面整体拼装焊接的方式，提前预留焊接收缩变形余量，拼装完成后对活塞尺寸弦高、半径尺寸能及时控制及调整，尺寸偏差控制在设计误差之内，具体包括如下步骤：步骤一、拼装场地准备，地面拼装胎架所需的安装现场应满足至少一个地面拼装胎架所需的操作空间，其场地进行硬化处理，以保证拼装胎架的稳定性，场地的硬化处理方法为：场地平整后压实，上面浇筑400mm厚混凝土进行硬化。
24.步骤二、拼装胎架的制作，装胎架结构包括：径向胎架梁1、纬向胎架梁2、胎架柱3、胎架柱支撑4、胎架托梁5、活塞梁限位卡头6，制作步骤如下：1)在准备好的拼装场地根据两根相邻活塞主梁间距铺设两根径向胎架梁1；2)用水准仪测量径向胎架梁1的平整度，调整完成后，在两根径向胎架梁1间按活塞纬向梁间距安装纬向胎架梁2，完成径向胎架梁1与纬向胎架梁2的固定，复核整个胎架平整度；3)以活塞纬向梁8尺寸间距为准，在每根纬向梁位置设立胎架柱3，胎架柱3的高度以活塞纬向梁位置处的弦高按照中间高两边低的顺序设立，胎架柱3高度区间在500-1750mm，每根胎架柱3三个方向增加胎架柱支撑4用于加强立柱强度；4)在具胎架柱顶端150-200mm范围内，根据活塞径向梁7宽度安装胎架托梁5，在胎架托梁5端部安装活塞梁限位卡头6，用于拼装活塞径向梁7位置的调整和固定。
25.胎架柱3的高度控制在500-1750mm，使地面拼装模块最高点高度低于1800mm，无高空施工，便于人员安装、焊接作业，胎架柱3安装完成后，安装胎架柱支撑，用来提高胎架整体强度，提高胎架整体抗变形能力。活塞径向梁7在下料制作时尺寸要多留取100~200mm余量，用作焊接收缩尺寸控制，最终拼装完成后，安装前在进行尺寸确定后并在两端平均割除活塞径向梁7多余部分。径向胎架梁1和纬向胎架梁2连接固定完成后，用水准仪复测径向胎架梁1和纬向胎架梁2平整度，确整个胎架保持在同一水平面，在径向胎架梁1和纬向胎架梁2交接处，设立胎架柱3。
26.步骤三、活塞模块地面拼装，活塞模块构件分为带活塞径向梁的模块a和不带活塞径向梁的模块b，模块a和模块b间隔排列即可拼焊成圆筒形稀油柜活塞；1）模块a拼装步骤如下：第一步：根据活塞半径、弦高制作活塞径向梁7，制作时活塞径向梁7长度预留100~200mm；第二步：制作完成的两根活塞径向梁7安放在胎架的胎架托梁5上，待活塞径向梁7尺寸确定无误后完成固定，再根据图纸安装活塞径向梁7两端的活塞纬向梁8，固定完成后依次安装剩余活塞纬向梁8，完成活塞径向梁7与活塞纬向梁8的连接固定、焊接，最后安装其他活塞径向次梁9并焊接；第三步：活塞主梁、次梁安装焊接完成后，依次铺设活塞板9，模块两端的活塞板9不铺设，两端位置用于活塞模块安装使用，校核活塞径向梁7弦高、弦长及端点尺寸偏差在设计误差范围内，尺寸检测调整完成后，按照先纬向后径向的方式对活塞板10进行焊接，焊接完成后对本模块转移进行下一组模块拼装焊接工作；模块a拼装时活塞径向梁7、活塞纬向梁8、活塞径向次梁9安装焊接完成后，依次铺设活塞板10，模块两端的活塞板10不铺设，两端位置用于活塞模块安装使用，校核活塞径向梁7弦高、弦长及端点尺寸偏差在设计误差范围内，尺寸检测调整完成后，按照先纬向后径向的方式对活塞板进行焊接，焊接完成后进行下一组拼装。拼装过程中，活塞径向梁7安放在胎架的胎架托梁5上，待活塞径向梁7尺寸确定无误后完成固定，再根据图纸安装活塞径向梁7两端的活塞纬向梁8，固定完成后依次安装剩余活塞纬向梁8，完成活塞径向梁7与活塞纬向梁8的连接固定、焊接，最后安装其他活塞径向次梁9并焊接。
27.2）模块b的拼装步骤如下：第一步：根据活塞半径、弦高制作活塞径向梁7，制作时活塞径向梁7长度预留100~200mm；第二步：制作完成的两根活塞径向梁7安放在胎架的胎架托梁5上，待活塞径向梁7尺寸确定无误后完成固定，再根据图纸安装活塞径向梁7两端的活塞纬向梁8，固定完成后依次安装剩余活塞纬向梁8，完成活塞径向梁7与活塞纬向梁8的连接固定，连接点不焊接，最后安装其他活塞径向次梁9并焊接；第三步：活塞主梁、次梁安装焊接完成后，依次铺设活塞板10，模块两端的活塞板10不铺设，两端位置用于活塞模块安装使用，校核活塞径向梁7弦高、弦长及端点尺寸偏差在设计误差范围内，尺寸检测调整完成后，按照先纬向后径向的方式对活塞板进行焊接，此模块活塞板10与活塞径向梁7连接不焊接，待其他部位全部焊接完毕，撤销活塞径向梁7与活塞纬向梁8的连接，此时活塞纬向梁8、活塞径向次梁9、活塞板10为一整体模块，吊装转移此活塞模块，利用原有两根活塞径向梁7继续下一组模块拼装工作；模块b拼装时同活塞径向梁7模块拼装，只是在拼装时，活塞径向梁7与活塞纬向梁8、活塞板10连接部位不焊接，活塞径向梁7只起到限位作用，方便模块b后续与模块a的组装。
28.步骤四、活塞模块尺寸复核及调整，复核图纸活塞径向梁7弦长，测量实际安装尺寸，根据实际安装尺寸对带活塞径向梁7的活塞模块的活塞径向梁7对于部分进行割除，割除时要把对于尺寸平分到活塞径向梁7两端，活塞模块尺寸复核调整完毕便可进行安装前准备工作。
29.本发明将圆筒形稀油柜活塞先进行模块化分割，再在地面上拼装焊接，因为提前预留了焊接收缩变形余量，拼装完成后对活塞尺寸弦高、半径尺寸能及时控制及调整，能做到有效地质量控制，从而保证活塞能安全平稳运行。拼装完成后，活塞模块可进行高空整体安装，改变了以往高空单个构件安装方式，提高了安装速度，减小了吊车、人工等使用时间，从而节约了施工成本，提高了经济效益。这种地面模块拼装，提高了焊接效率和质量，减少
了高空焊接工作，降低了施工难度，提高了整体安装施工速度，降低了高空作业危险性，更减短了人工、机械的使用周期，从而显著降低了施工成本。
30.以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。