CN110270741A - 焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***及其构建方法，解决了全钢间冷塔环状架体同步焊接时如何有效精准控制各焊缝焊接的焊缝保护气体的压力及供应量的问题。在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端外侧设置有封闭的CO2主供气环形管路（1），该管路通过CO2气体接入管（3）与液态CO2气源罐（2）连通，在封闭的CO2主供气环形管路上等间隔地设置有送气支路接口（5）和竖向送气支路管（6），在焊缝保护气体气室接入管（9）的另一端口上连接有焊缝保护气体气室（10），焊缝保护气体气室通过气室挂钩（13）挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上。大大提高了环状架体的焊接质量。

Description

焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***及其构建方法

技术领域

本发明涉及一种火力发电厂全钢结构间接空气冷却塔的环状三角网格架体构件的高空焊接施工用装置，特别涉及一种对环状三角网格架体构件实施高空焊接时对焊缝用CO2气体进行焊缝保护和用压缩空气进行焊缝背面根部清理的同步供气***及供气方法。

背景技术

大型全钢结构间接空气冷却塔是由下部锥体支架、上部塔体、加强环、***护铝板等构件焊接而成，一般需要对数百个三角网格和几十个展宽进行焊接，焊接重量达数千吨，塔体高将近200米；上部圆柱塔体高度约100多米，圆柱塔体直径约96米，由12层400多个三角形网格组成；下部锥体高约65米，底部直径为150多米，由数层，200多个三角形网格，以及一层几十个展宽焊接组成；加强圈有数层。三角形网格和展宽主要采用Q345B和Q235B钢材，采用药芯二氧化碳气体保护焊（FCAW）进行焊接施工，在焊接过程中是采用CO2气体进行焊缝保护的，同时采用压缩空气进行焊缝背面根部清理的。由于间冷塔环状架体的被焊构件体为三角状，多个三角状被焊接构件拼接成圆环状，在焊接中，焊缝处理会产生局部变形，只有对同一圆环上的各拼接构件采用同步焊接的方式，才能很好地克服焊缝局部变形所产生的对各拼接焊接件同心度的影响，而各焊缝焊接时所用的CO2焊缝保护气体的压力及供应量会直接影响到焊接成环的质量，如何对焊接成环的各焊缝实施同步焊接，并在同步焊接中有效精准控制各焊缝焊接的CO2焊缝保护气体的压力及供应量，大幅提高焊接质量成为现场需要解决的技术问题；现有的现场焊接方法是将多个CO2气瓶依次吊装到高空中环形焊接架上，存在吊装工作量大，特别是各焊接用CO2气瓶的气体容量小，焊接过程如果换气不及时，会因为保护气体压力不足影响到了焊缝的质量；另外，分体吊装气瓶的方式还存在焊接施工前期准备时间长，影响整个焊接工序的进度。

发明内容

本发明提供了一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***及其构建方法，解决了全钢间冷塔环状架体同步焊接时如何有效精准控制各焊缝焊接的CO2焊缝保护气体的压力及供应量的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***，包括焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置有顶端挂环，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端内侧设置有封闭的CO2主供气环形管路，封闭的CO2主供气环形管路通过CO2气体接入管与液态CO2气源罐连通在一起，在CO2气体接入管上设置有CO2气体主气源控制阀，在封闭的CO2主供气环形管路上等间隔地设置有CO2送气支路接口，在CO2送气支路接口上连接有CO2竖向送气支路管，在CO2竖向送气支路管的下端设置有CO2竖向送气支路控制阀，在CO2竖向送气支路管的上端口连接有CO2竖向送气顶端四通，在CO2竖向送气支路管上设置有阀门，在CO2竖向送气顶端四通的另三个接口上均连接有CO2焊缝保护气体气室接入管，在CO2焊缝保护气体气室接入管的另一端口上连接有CO2焊缝保护气体气室，CO2焊缝保护气体气室通过气室挂钩挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上，在CO2焊缝保护气体气室上设置有CO2焊缝保护气体输出口，在CO2焊缝保护气体输出口上设置有CO2焊缝保护气体流量表。

在封闭的CO2主供气环形管路的外侧设置有封闭的压缩空气主供气环形管路，封闭的压缩空气主供气环形管路通过压缩空气气体接入管与空气压缩机连通在一起，在压缩空气气体接入管上设置有压缩空气气体主气源控制阀，在封闭的压缩空气主供气环形管路上等间隔地设置有压缩空气送气支路接口，在压缩空气送气支路接口上连接有压缩空气竖向送气支路管，在压缩空气竖向送气支路管的下端设置有压缩空气竖向送气支路控制阀，在压缩空气竖向送气支路管的上端口上连接有三通，在压缩空气竖向送气支路管上设置有阀门，在压缩空气竖向送气支路管与CO2竖向送气支路管之间设置有橡胶绑扎带。

封闭的CO2主供气环形管路和封闭的压缩空气主供气环形管路均是由弧形无缝钢管节和橡胶管接头拼接连接组成的（也可由无缝钢管节通过可弯曲的橡胶管接头拼接组成），在两相邻的弧形无缝钢管节之间螺接有橡胶管接头，在弧形无缝钢管节上设置有送气支路接口。

一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***的构建方法，包括以下步骤：

第一步、加工弧形无缝钢管节，在弧形无缝钢管节上加工出送气支路接口，在弧形无缝钢管节两管口上设置丝扣，在橡胶管接头的两端设置丝扣；

第二步、在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置顶端挂环，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端外侧通过弧形无缝钢管节与橡胶管接头的拼接连接组成封闭的CO2主供气环形管路；

第三步、通过CO2气体接入管将封闭的CO2主供气环形管路与液态CO2气源罐连通在一起；

第四步、在CO2送气支路接口上连接CO2竖向送气支路管，在CO2竖向送气支路管的上端口连接CO2竖向送气顶端四通，在CO2竖向送气顶端四通的另三个接口上均连接CO2焊缝保护气体气室接入管，在CO2焊缝保护气体气室接入管的另一端口上连接CO2焊缝保护气体气室，将CO2焊缝保护气体气室通过气室挂钩挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上，在CO2焊缝保护气体输出口上设置CO2焊缝保护气体流量表；

第五步、在封闭的CO2主供气环形管路的外侧，通过弧形无缝钢管节与橡胶管接头的拼接连接组成封闭的压缩空气主供气环形管路；

第六步、在压缩空气送气支路接口上连接压缩空气竖向送气支路管，在压缩空气竖向送气支路管的上端口上连接三通，在压缩空气竖向送气支路管与CO2竖向送气支路管之间连接橡胶绑扎带。

本发明为焊接全钢间冷塔环状架体的同步高空焊接，提供了简单易行的实施方案，在高空各焊缝的同步焊接实施中，在地面以双供气的形式，为各焊缝提供等压力的CO2保护气体，大大提高了环状架体的焊接质量；地面布设总气管，通过竖向送气支路管的灵活布设，省去了CO2气瓶的高空吊装工序，大大提高了施工效率；根据空冷塔的大小，在地面灵活布设送气支路接口和在送气支路管顶部四通的采用，大大扩展了可用供气点的数量，极大地提高了空中焊接保护气点布设的组合灵活性，降低了施工成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的弧形无缝钢管节23与橡胶管接头24的拼接连接结构示意图；

图3是本发明的弧形无缝钢管节23的结构示意图；

图4是本发明的CO2焊缝保护气体气室10的结构示意图；

图5是本发明的CO2竖向送气支路管6与CO2竖向送气顶端四通8之间的连接结构示意图；

图6是本发明的压缩空气竖向送气支路管19与三通21之间的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***，包括焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置有顶端挂环，用于挂接CO2焊缝保护气体气室10，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端内侧设置有封闭的CO2主供气环形管路1，封闭的CO2主供气环形管路1通过CO2气体接入管3与液态CO2气源罐2连通在一起，在CO2气体接入管3上设置有CO2气体主气源控制阀4，在封闭的CO2主供气环形管路1上等间隔地设置有CO2送气支路接口5，在CO2送气支路接口5上连接有CO2竖向送气支路管6，各CO2竖向送气支路管6中的CO2的气压是相同的，在CO2竖向送气支路管6的下端设置有CO2竖向送气支路控制阀7，在CO2竖向送气支路管6的上端口连接有CO2竖向送气顶端四通8，在CO2竖向送气顶端四通8的另三个接口上均连接有CO2焊缝保护气体气室接入管9，在CO2焊缝保护气体气室接入管9的另一端口上连接有CO2焊缝保护气体气室10，CO2焊缝保护气体气室10通过气室挂钩13挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上，每个CO2竖向送气支路管6上最多可连接四个CO2焊缝保护气体气室10，在CO2焊缝保护气体气室10上设置有CO2焊缝保护气体输出口11，在CO2焊缝保护气体输出口11上设置有CO2焊缝保护气体流量表12，每个CO2焊缝保护气体气室10上设置有四个CO2焊缝保护气体输出口11，也就是每根CO2竖向送气支路管6最多可同时为16个焊接焊缝提供保护气体，在CO2焊缝保护气体输出口11上设置的CO2焊缝保护气体流量表12可及时指示出保护气体的压力，保证焊接中焊缝的质量。

在封闭的CO2主供气环形管路1的外侧设置有封闭的压缩空气主供气环形管路14，封闭的压缩空气主供气环形管路14通过压缩空气气体接入管16与空气压缩机15连通在一起，在压缩空气气体接入管16上设置有压缩空气气体主气源控制阀17，在封闭的压缩空气主供气环形管路14上等间隔地设置有压缩空气送气支路接口18，在压缩空气送气支路接口18上连接有压缩空气竖向送气支路管19，在压缩空气竖向送气支路管19的下端设置有压缩空气竖向送气支路控制阀20，在压缩空气竖向送气支路管19的上端口上连接有三通21，在压缩空气竖向送气支路管19与CO2竖向送气支路管6之间设置有橡胶绑扎带22，封闭的CO2主供气环形管路1和封闭的压缩空气主供气环形管路14在地面组成了双环供气***，一般通过橡胶绑扎带22将一根压缩空气竖向送气支路管19与一根CO2竖向送气支路管6绑扎成一组。

封闭的CO2主供气环形管路1和封闭的压缩空气主供气环形管路14均是由弧形无缝钢管节23和橡胶管接头24拼接连接组成的，在两相邻的弧形无缝钢管节之间螺接有橡胶管接头24，在弧形无缝钢管节23上设置有送气支路接口。

一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***的构建方法，包括以下步骤：

第一步、加工弧形无缝钢管节23，在弧形无缝钢管节23上加工出送气支路接口，在弧形无缝钢管节23两管口上设置丝扣，在橡胶管接头24的两端设置丝扣；

第二步、在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置顶端挂环，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端外侧通过弧形无缝钢管节23与橡胶管接头24的拼接连接组成封闭的CO2主供气环形管路1；

第三步、通过CO2气体接入管3将封闭的CO2主供气环形管路1与液态CO2气源罐2连通在一起；

第四步、在CO2送气支路接口5上连接CO2竖向送气支路管6，在CO2竖向送气支路管6的上端口连接CO2竖向送气顶端四通8，在CO2竖向送气顶端四通8的另三个接口上均连接CO2焊缝保护气体气室接入管9，在CO2焊缝保护气体气室接入管9的另一端口上连接CO2焊缝保护气体气室10，将CO2焊缝保护气体气室10通过气室挂钩13挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上，在CO2焊缝保护气体输出口11上设置CO2焊缝保护气体流量表12；

第五步、在封闭的CO2主供气环形管路1的外侧，通过弧形无缝钢管节23与橡胶管接头24的拼接连接组成封闭的压缩空气主供气环形管路14；

第六步、在压缩空气送气支路接口18上连接压缩空气竖向送气支路管19，在压缩空气竖向送气支路管19的上端口上连接三通21，在压缩空气竖向送气支路管19与CO2竖向送气支路管6之间连接橡胶绑扎带22；

根据空冷塔的直径大小和高空焊接的需求，可任意选择组合CO2竖向送气支路管6和压缩空气竖向送气支路管19，对不使用的送气支路接口可临时进行封闭。

Claims (4)

1.一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***，包括焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置有顶端挂环，其特征在于，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端内侧设置有封闭的CO2主供气环形管路（1），封闭的CO2主供气环形管路（1）通过CO2气体接入管（3）与液态CO2气源罐（2）连通在一起，在CO2气体接入管（3）上设置有CO2气体主气源控制阀（4），在封闭的CO2主供气环形管路（1）上等间隔地设置有CO2送气支路接口（5），在CO2送气支路接口（5）上连接有CO2竖向送气支路管（6），在CO2竖向送气支路管（6）的下端设置有CO2竖向送气支路控制阀（7），在CO2竖向送气支路管（6）的上端口连接有CO2竖向送气顶端四通（8），在CO2竖向送气顶端四通（8）的另三个接口上均连接有CO2焊缝保护气体气室接入管（9），在CO2焊缝保护气体气室接入管（9）的另一端口上连接有CO2焊缝保护气体气室（10），CO2焊缝保护气体气室（10）通过气室挂钩（13）挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上，在CO2焊缝保护气体气室（10）上设置有CO2焊缝保护气体输出口（11），在CO2焊缝保护气体输出口（11）上设置有CO2焊缝保护气体流量表（12）。

2.根据权利要求1所述的一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***，其特征在于，在封闭的CO2主供气环形管路（1）的外侧设置有封闭的压缩空气主供气环形管路（14），封闭的压缩空气主供气环形管路（14）通过压缩空气气体接入管（16）与空气压缩机（15）连通在一起，在压缩空气气体接入管（16）上设置有压缩空气气体主气源控制阀（17），在封闭的压缩空气主供气环形管路（14）上等间隔地设置有压缩空气送气支路接口（18），在压缩空气送气支路接口（18）上连接有压缩空气竖向送气支路管（19），在压缩空气竖向送气支路管（19）的下端设置有压缩空气竖向送气支路控制阀（20），在压缩空气竖向送气支路管（19）的上端口上连接有三通（21），在压缩空气竖向送气支路管（19）与CO2竖向送气支路管（6）之间设置有橡胶绑扎带（22）。

3.根据权利要求2所述的一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***，其特征在于，封闭的CO2主供气环形管路（1）和封闭的压缩空气主供气环形管路（14）均是由弧形无缝钢管节（23）和橡胶管接头（24）拼接连接组成的，在两相邻的弧形无缝钢管节之间螺接有橡胶管接头（24），在弧形无缝钢管节（23）上设置有送气支路接口。

4.一种焊接全钢间冷塔环状架体用同步供气***的构建方法，包括以下步骤：

第一步、加工弧形无缝钢管节（23），在弧形无缝钢管节（23）上加工出送气支路接口，在弧形无缝钢管节（23）两管口上设置丝扣，在橡胶管接头（24）的两端设置丝扣；

第二步、在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置顶端挂环，在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的底端外侧通过弧形无缝钢管节（23）与橡胶管接头（24）的拼接连接组成封闭的CO2主供气环形管路（1）；

第三步、通过CO2气体接入管（3）将封闭的CO2主供气环形管路（1）与液态CO2气源罐（2）连通在一起；

第四步、在CO2送气支路接口（5）上连接CO2竖向送气支路管（6），在CO2竖向送气支路管（6）的上端口连接CO2竖向送气顶端四通（8），在CO2竖向送气顶端四通（8）的另三个接口上均连接CO2焊缝保护气体气室接入管（9），在CO2焊缝保护气体气室接入管（9）的另一端口上连接CO2焊缝保护气体气室（10），将CO2焊缝保护气体气室（10）通过气室挂钩（13）挂接在焊接全钢结构空冷塔下部锥体支架的顶端设置的顶端挂环上，在CO2焊缝保护气体输出口（11）上设置CO2焊缝保护气体流量表（12）；

第五步、在封闭的CO2主供气环形管路（1）的外侧，通过弧形无缝钢管节（23）与橡胶管接头（24）的拼接连接组成封闭的压缩空气主供气环形管路（14）；

第六步、在压缩空气送气支路接口（18）上连接压缩空气竖向送气支路管（19），在压缩空气竖向送气支路管（19）的上端口上连接三通（21），在压缩空气竖向送气支路管（19）与CO2竖向送气支路管（6）之间连接橡胶绑扎带（22）。