劉恒毅

摘要：某公司在發(fā)展大型儲罐倒裝法施工技術的過程中遇到難題，由于儲罐壁板內(nèi)側有頂升液壓缸擋著，罐壁內(nèi)環(huán)縫焊接無法使用傳統(tǒng)的儲罐倒裝埋弧自動橫焊機，只能進行半自動焊接，影響整體焊接工效和質量。另外，傳統(tǒng)儲罐倒裝埋弧自動橫焊機較高，為了保證焊機操作空間，儲罐抗風圈、加強圈等結構件只能在第二層罐壁板高度位置安裝，安裝高度2.5～5 m，施工安全性差;儲罐倒裝埋弧自動橫焊機焊接軌道固定在罐底部上，用手動搖柄機構調節(jié)焊槍上下操作困難。通過改進研發(fā)儲罐倒裝埋弧自動橫焊機機架結構、焊劑收集送料系統(tǒng)和電動調節(jié)橫梁裝置等，解決了這些難題，有效提升了儲罐的焊接質量和安裝效率。

關鍵詞：儲罐倒裝法;埋弧橫焊機;焊劑;內(nèi)環(huán)縫

中圖分類號：TG433文獻標志碼：B文章編號：1001-2303（2020）05-0111-03

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.05.23

0 前言

采用大型儲罐倒裝法施工工藝時，由于儲罐壁板內(nèi)側的頂升液壓缸占據(jù)位置[1]，傳統(tǒng)的儲罐倒裝埋弧自動橫焊機只能焊接儲罐外側環(huán)縫，罐壁內(nèi)側環(huán)縫側采用半自動焊接，影響整體焊接工效和質量[2]。另外，傳統(tǒng)儲罐倒裝埋弧自動橫焊機較高，為了保證焊機操作空間，儲罐抗風圈、加強圈等結構件只能安裝在第二層罐壁板高度位置，安裝高度2.5～5 m，施工安全性差、工效低[3];儲罐倒裝埋弧自動橫焊機焊接軌道固定在罐底部，水平誤差大，用手動揺柄機構調節(jié)焊槍上下操作比較困難[4]。為此，對儲罐倒裝埋弧自動橫焊機進行改進設計，現(xiàn)場應用達到預期效果。

1 焊機的機架結構改進研發(fā)

分析傳統(tǒng)儲罐倒裝埋弧自動橫焊機無法焊接儲罐內(nèi)側焊縫的問題，發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)儲罐倒裝法施工橫縫內(nèi)側自動焊接，必須避讓在儲罐內(nèi)側圓周均布的數(shù)十臺頂升液壓缸[5]。

改進研發(fā)方案是將傳統(tǒng)儲罐倒裝埋弧自動橫焊機的方正框架結構的機架下部設計缺口，呈倒“L”結構，如圖1所示。同時，將液壓缸的穩(wěn)定支撐改成可快速拆卸的活動支撐。液壓缸下降后，拆除活動支撐，焊機的倒“L”機架可以避開液壓缸，實現(xiàn)正常連續(xù)焊接，如圖1～圖3所示。

通過改進儲罐倒裝埋弧自動橫焊機的機架結構，解決了傳統(tǒng)儲罐倒裝埋弧自動橫焊機無法焊接內(nèi)環(huán)縫的難題，現(xiàn)場應用后，焊接效率和質量得到了大幅提高。

2 焊劑收集送料系統(tǒng)改進研發(fā)

針對焊機高度較高的問題，分析發(fā)現(xiàn)由于要避開液壓缸，焊機支架高度不能降低，只能降低焊機上部高度。而焊機上部的焊劑桶占用了較大空間，焊機下部支架內(nèi)留有較大空余。將焊劑桶移至焊機下部支架內(nèi)，可以有效降低焊機高度。

為此需要研制一套新的焊劑收集送料系統(tǒng)。將焊機頂部的焊劑桶移至機架下部，焊機上部加裝焊劑斗（容積15 L），下部焊接桶內(nèi)的焊劑用氣動輸送至小焊劑斗，焊劑斗中安裝感應式開關，自動控制上料，如圖4所示。這樣，焊工可在地面加裝、清空焊劑，提高了操作的安全性。

式中 Q0為氣力輸送風量;μ為料氣混合比，取2;ρ為空氣密度，取1.2 kg/m3。經(jīng)計算可得，風量Q0=0.055 m3/s，即198 m3/h，因系統(tǒng)末端有濾塵袋，選用210 m3/h、功率1.5 kW中壓工業(yè)鼓風機[6]。

綜上，通過改進焊機的焊劑收集送料系統(tǒng)，焊機高度降低了0.8 m，可以避讓儲罐上的加強圈、抗風圈等結構件。儲罐結構件可在底層安裝到罐體上，安裝高度由2.5～5 m降至0.8～2 m，施工安全、質量和工效均得到大幅提高。同時，焊工可在地面加裝、清空焊劑，提高了操作的安全性，如圖5所示。

3 焊機電動橫梁調節(jié)裝置的改進研發(fā)

儲罐倒裝法施工埋弧自動橫焊機的焊接軌道固定在罐底上，焊接軌道水平方向誤差大，用手動揺柄調節(jié)機構調節(jié)焊槍上下，焊工的操作難度大，經(jīng)常有誤操作（搖反方向，焊槍上下偏離增加），影響焊接質量。

針對該問題，采用電動橫梁調節(jié)裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手搖調節(jié)裝置。將固定焊機托帶輪、焊槍的橫梁加裝上下電動調節(jié)絲桿和導柱，焊工通過有線控制手柄調節(jié)橫梁高度，實現(xiàn)焊劑托帶輪和焊槍高度的上下調節(jié)。

通過改進調節(jié)裝置，提高了焊接操控精度，有效降低了焊工的勞動強度，提高了焊接質量。

4 結論

文中研發(fā)的儲罐倒裝內(nèi)外兩用埋弧自動橫焊機實現(xiàn)了儲罐倒裝施工內(nèi)環(huán)縫的自動焊接。通過改變焊機的機架結構，規(guī)避罐內(nèi)壁周圍的液壓缸，實現(xiàn)了罐內(nèi)壁的自動焊接;降低了焊機焊槍上部高度，解決了儲罐抗風圈、加強圈等結構無法在底層高度安裝的問題;加裝電動橫梁調節(jié)，提升了焊機的可操作性和焊接質量。該設備已成功應用于多座10 m3儲罐中，解決了施工難題，效果良好，推動了大型儲罐倒裝法施工技術的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 楊建強. 大型儲罐倒裝法施工液壓提升原理及應用[J].電焊機，2011，41（7）：74-76.

[2] 楊建強. 儲罐倒裝施工內(nèi)外橫縫兩用埋弧自動橫焊機的設計及焊接工藝[J]. 電焊機，2011，41（10）：71-72.

[3] 張平，楊堅強. 大型儲罐倒裝法施工技術應用[J]. 中國化工裝備，2009，11（4）：40-43.

[4] 黃軍平，楊建強，曾君，等. 大型浮頂儲罐倒裝施工自動焊的研究與應用[J]. 金屬加工：熱加工，2009（8）：21-23，32.

[5] 李志飛，陳亮. 大型儲罐倒裝施工的焊接質量控制[J]. 電焊機，2010，40（9）：65-68.

[6] 白萬東. 粉煤灰氣力輸送的改造設計與應用[J]. 水泥，2014（1）：39-40.