壓力容器筒體校圓裝置的研究.pdf

1、隨著化工行業(yè)的技術(shù)進步，化工設(shè)備向著大型化和高質(zhì)量化發(fā)展，大型的筒體也在化工制造業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍，但隨之而來的卻是筒體尺寸難以控制以及筒節(jié)組對焊接時的難以定位等問題。在化工容器制造中，如何高效高質(zhì)量地進行B類焊縫的焊接，一直是個難點，而筒體的橢圓度對于焊接質(zhì)量的控制有著重要的作用。筒體制造過程中的下料、卷制以及筒體的自重都容易使單個筒節(jié)產(chǎn)生一定的橢圓度，筒節(jié)截面不圓也會造成局部環(huán)縫錯邊，進而影響筒節(jié)組對及焊接質(zhì)量。筒體焊接校圓工序以

2、及校圓裝置正是在這一背景下開展的。在過程設(shè)備制造中，組裝過程的機械化是非常重要的。我國早期用于改善筒體橢圓度的方法基本上是人工使用夾具等進行粗略調(diào)節(jié)，方法落后且精度不高，調(diào)節(jié)效率很低而且浪費人力。據(jù)資料介紹，機械組裝與手工器具組裝相比，不僅可極大地改善勞動條件，而且可提高勞動生產(chǎn)率達50％以上。所以，研究制造一套高效率高質(zhì)量的帶有矯圓器的筒體環(huán)縫組裝機械是很有必要的。在設(shè)備組裝機械中，筒體校圓裝置是一個不可或缺的裝置并起著舉足輕重的作用

3、。本課題就是在該背景下進行展開和深化，以壓力容器筒體自動組對焊接工作站為對象，主要進行工作站校圓裝置的研制。焊接工作站允許的筒節(jié)直徑為1000-4000mm、厚度為10-50mm。
　　本論文首先在全面分析筒體橢圓度的定義及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，探討了筒體橢圓度產(chǎn)生的原因。以鋼制列管式固定管板換熱器的筒體尺寸為例，利用有限元方法分析了自重對筒體橢圓度的影響，計算得出了不同厚度、不同直徑筒體自重產(chǎn)生的橢圓度，找出了自重對筒體橢圓度的影

4、響規(guī)律，為控制筒體橢圓度、提高筒體組對焊接質(zhì)量提供參考。然后介紹并分析比較了國內(nèi)外現(xiàn)有的壓力容器筒體撐圓方式及裝置。并在此基礎(chǔ)上以鋼制列管式固定管板換熱器的筒體尺寸為例，利用ANSYS軟件對撐圓裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行有限元分析，得到筒體內(nèi)徑、壁厚、支撐桿數(shù)等參數(shù)對筒體變形和應(yīng)力的影響規(guī)律，以及內(nèi)徑、壁厚、支撐桿數(shù)改變時壓頭的受力情況，確定并設(shè)計了經(jīng)濟有效的撐圓結(jié)構(gòu)形式。最后對與校圓裝置配套的檢測機構(gòu)進行了分析和選型，并且確定了檢測機構(gòu)和校圓