[发明专利]用于大型设备空中组对焊接的卡具及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，包括卡具主体，其包括：受力背板；一对卡槽，沿所述受力背板的长度方向垂直设于所述受力背板的一个面上，且分别靠近所述受力背板两端；所述卡槽为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口；本发明的卡具制作简单，使用方便，可广泛用于所有形式的大型设备空中组对，可实现快速组对并可方便的调整，提高组对精度，且因其本身强度及刚度足以支承上部设备重量，从而极大的改善空中组对接口在焊接、热处理时受力状态，减小焊接应力和变形，提高焊接质量。

技术领域

本发明涉及大型设备空中组对领域。更具体地说，本发明涉及一种用于煤气化炉空中组对焊接的卡具。

背景技术

化工行业生产装置中许多立式塔器、气化炉、加热炉等设备，由于运输吊装等条件限制，很多分段到货，需要在现场空中对接。这类焊口一般具有作业空间窄、焊缝所承受的上部设备重量大、接口焊缝材质特殊、直径壁厚大、焊接质量要求高、多数需进行焊前预热及焊后热处理等等特点。例如，在惠州炼化二期工程中，气化炉及热通道系统设备为煤气化单元核心设备，共3套，单套热通道系统中需现场空中对接焊接为整体的设备依次为气化炉、气化炉过渡段、停留罐、停留过渡段余热锅炉，均为异形大型设备，全部安装在 57m高的钢结构框架中，需分段制造，现场空中对接六道焊缝焊接成型，其中4道位于 47米高空。现场最大对接焊口直径2400mm,厚度68mm,其设备用钢板为钢厂专门定制，均需进行焊前预热、焊后消氢及热处理。最大对接弯头(气化炉过渡段)中心跨度11600mm，最大单钩起吊重量达520吨。单套热通道设备总重达1200T。

由于设备空中接口处焊缝所承受的上部设备重量大、接口焊缝材质特殊、直径壁厚大、焊接质量要求高、焊前预热及焊后消氢、热处理温度高，其空中组对精度控制及焊接质量保证难度较大。如果根据以往施工经验和普通压力容器组对方法，需要多种组对卡具，大吊车配合直到定位焊接完成。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于大型设备空中组对焊接的卡具，包括卡具主体，其包括：

受力背板；

一对卡槽，沿所述受力背板的长度方向垂直设于所述受力背板的一个面上，且分别靠近所述受力背板两端；所述卡槽为三个侧面封闭、一个侧面敞开的立方柱状结构；每个所述卡槽上敞开的侧面相对的侧面上开设一容纳定位块的开口。

优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，一对定位块，其与两个卡槽一一对应；一对所述定位块分别穿过与其对应的卡槽固定于待组对焊接的两个设备的侧壁上。

优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，所述定位块表面开设一容纳圆形楔的通孔。

优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，所述卡槽的开口除去定位块的其余位置用方形楔卡固。

优选的是，所述的用于大型设备空中组对焊接的卡具，待组对焊接的两个设备在组对焊接之前，在两个设备彼此靠近的两端，沿其圆周方向分别焊接多个环状凸起，其彼此平行间隔；

所述受力背板远离所述卡槽的一个面上沿其长度方向间隔平行设置多个卡设组，每个卡设组包括两个彼此平行的条状凸条，其二者中间形成一容纳待组对焊接设备的环状凸起的凹槽；

所述凹槽的数量是一个待组对焊接设备的环状凸起数量的2倍。

一种用于大型设备空中组对焊接的卡具的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、分别将多对卡槽分别焊接在多个受力背板表面，形成多个卡具主体；