一种大型LNG液货罐封头胎架结构及其应用方法

技术领域

本发明涉及LNG液货罐制造技术领域，尤其涉及一种大型LNG液货罐封头胎架结构及其应用方法。

背景技术

LNG液货罐的两端俗称为封头，其大致呈圆罩状，一般通过多块围板焊接相连而成；以往制造封头时都是和结构胎架面全面接触的密集胎架，但是对胎架高度有1米限制，支撑高度大于1米易失稳，强度不够，对精度把控不利；而目前LNG液货罐的体积越来越大，例如9500LNG液货罐、甲板罐制作项目，罐长36.5米，直径13.4米，罐内空间9500立方米，该大型液货罐的封头曲度大，直径13.4米，高度约6.6米。若采用常规的胎架结构去制造该封头，胎架结构强度不够，导致封头在制造时对精度把控不利，对大型LNG液货罐的制造进度和质量造成阻碍。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一方面提出一种大型LNG液货罐封头胎架结构，另一方面提出一种大型LNG液货罐封头胎架结构的应用方法，可以解决目前对于大型LNG液货罐的封头在制造时难以把控其精度的问题。

本发明一方面的技术方案是这样实现的：

一种大型LNG液货罐封头胎架结构，所述封头由多块围板沿周向拼装焊接相连而成，该胎架结构包括：

下部支撑组件，所述下部支撑组件包括多根竖向设置的支柱，所述支柱绕一虚拟中心点沿周向等距排列设置；

空中平台，所述空中平台为中心对称结构，其设置在所述下部支撑组件的顶部，且所述空中平台的中心与所述下部支撑组件的中心对正；

保型模板，所述保型模板设置在所述空中平台的边沿位置，所述保型模板具有与所述围板对应高度的内壁轮廓相对应的外边沿轮廓；

多个固定构件，所述固定构件设置在所述下部支撑组件的外围，且绕所述虚拟中心点沿周向等距排列设置；所述固定构件用于固定围板的下边沿。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述空中平台包括中心定位构件以及以所述中心定位构件为中心水平延伸设置的多根支撑杆件，所述支撑杆件沿所述中心定位构件的周向等距排列设置。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述空中平台还包括加强杆件，所述加强杆件设置在相邻的两根支撑杆件之间。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述中心定位构件、支撑杆件和加强杆件均为钢材，所述中心定位构件为钢筒，所述支撑杆件的端部焊接在所述中心定位构件上，所述加强杆件的两端分别焊接在相邻的两根支撑杆件上。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述空中平台上设置有吊耳。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述保型模板由钢板制成，所述保型模板焊接在所述空中平台上。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述下部支撑组件的支柱与所述空中平台的支撑杆体一一对应，所述支柱的顶部焊接在所述支撑杆体的底部。

作为所述大型LNG液货罐封头胎架结构的进一步可选方案，所述固定构件为码板，所述码板上开设有供围板下边沿卡入的卡槽。

本发明另一方面的技术方案是这样实现的：

一种大型LNG液货罐封头胎架结构的应用方法，采用上述任一项的胎架结构进行封头的制造，包括如下步骤：

在场地内找地样中心线，并找出所述虚拟中心点；

根据地样中心线安装多根支柱，形成所述下部支撑组件；

在外围设置用于固定围板下边沿的多个固定构件；

制造所述空中平台并将保型模板安装在所述空中平台上，将所述空中平台吊装至所述下部支撑组件上方焊接固定；

安装围板，将围板的下边沿固定在所述固定构件上，围板的内壁抵靠在所述空中平台上的保型模板上；

将围板两两焊接，制成封头。

作为所述应用方法的进一步可选方案，在制造所述空中平台时，将所述支撑杆件焊接在所述中心定位构件上，在所述支撑杆件上设置吊耳；在两个支撑杆件之间焊接加强杆件。

本发明的有益效果有：该胎架结构简单，便于形成具有高同心度的下部支撑组件与空中平台，利用固定构件实现围板下边沿的固定，并利用设置在空中平台上的保型模板实现对围板内壁的高贴合度支撑，以保证围板拼装制作精度以及防止焊接过程中出现新的变形问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明该胎架结构被用于进行围板焊接时的主视示意图；

图2为设置下部支撑组件时的俯视示意图；

图3为将所述中心定位构件和支撑杆件连接固定后的俯视示意图；

图4为在图3中安装加强杆件后的俯视示意图；

图5为在图4中安装保型模板后的俯视示意图；

图6为将所述空中平台吊装在所述下部支撑组件上的俯视示意图；

图7为本发明该胎架结构被用于进行围板焊接时的俯视示意图。

图中：100、围板；

1、下部支撑组件；11、支柱；2、空中平台；21、中心定位构件；22、支撑杆件；221、吊耳；23、加强杆件；3、保型模板；4、固定构件；41、卡槽。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1-7，示出了一种大型LNG液货罐封头胎架结构，所述封头由多块围板100沿周向拼装焊接相连而成，该胎架结构包括下部支撑组件1、空中平台2、保型模板3以及多个固定构件4；所述下部支撑组件1包括多根竖向设置的支柱11，所述支柱11绕一虚拟中心点沿周向等距排列设置；所述空中平台2为中心对称结构，其设置在所述下部支撑组件1的顶部，且所述空中平台2的中心与所述下部支撑组件1的中心对正；所述保型模板3设置在所述空中平台2的边沿位置，所述保型模板3具有与所述围板100对应高度的内壁轮廓相对应的外边沿轮廓；所述固定构件4设置在所述下部支撑组件1的外围，且绕所述虚拟中心点沿周向等距排列设置；所述固定构件4用于固定围板100的下边沿。

具体而言，该胎架结构简单，便于形成具有高同心度的下部支撑组件1与空中平台2，利用固定构件4实现围板100下边沿的固定，并利用设置在空中平台2上的保型模板3实现对围板100内壁的高贴合度支撑，以保证围板100拼装制作精度以及防止焊接过程中出现新的变形问题。

上述方案具体的，所述空中平台2包括中心定位构件21以及以所述中心定位构件21为中心水平延伸设置的多根支撑杆件22，所述支撑杆件22沿所述中心定位构件21的周向等距排列设置。所述中心定位构件21能够便于提高在制造时所述支撑杆件22的向中性，便于后续所述空中平台2与所述下部支撑组件1的对正安装。另外优选的，为避免所述支撑杆件22在支撑所述围板100时变形，所述空中平台2还包括加强杆件23，所述加强杆件23设置在相邻的两根支撑杆件22之间。另外，为方便对所述空中平台2进行吊装，所述空中平台2上设置有吊耳221。

上述方案具体的，所述保型模板3由钢板制成，所述保型模板3焊接在所述空中平台2上。在另一实施例中，所述保型模板3也可以通过螺栓固定的方式安装在所述空中平台2上。

上述方案具体的，所述下部支撑组件1的支柱11与所述空中平台2的支撑杆体一一对应，所述支柱11的顶部焊接在所述支撑杆体的底部。如此，便于提高所述下部支撑组件1对所述空中平台2的支撑稳定性。

上述方案具体的，所述固定构件4为码板，码板为钢材制成的支座，其固定在地面上，所述码板上开设有供围板100下边沿卡入的卡槽41。

上述方案具体的，所述中心定位构件21、支撑杆件22、加强杆件23和所述支柱11均为钢材，所述中心定位构件21为钢筒，所述支撑杆件22的端部焊接在所述中心定位构件21上，所述加强杆件23的两端分别焊接在相邻的两根支撑杆件22上；所述支撑杆件22、加强杆件23和所述支柱11例如可以为H型钢、圆钢等。

提供一种大型LNG液货罐封头胎架结构的应用方法，采用上述任一的胎架结构进行封头的制造，包括如下步骤：

参考图2，在场地内找地样中心线，并找出所述虚拟中心点；根据地样中心线安装多根支柱11，形成所述下部支撑组件1；并在外围设置用于固定围板100下边沿的多个固定构件4；其中，所述固定构件4所围设的圆与所述围板100下边沿围成的圆的大小相对应；

参考图3-5，制造所述空中平台2并将保型模板3安装在所述空中平台2上，具体的，先将多根支撑杆件22焊接在所述中心定位构件21上，再在所述支撑杆件22上焊接吊耳221，继而将加强杆件23焊接在相邻的两根支撑杆件22之间，形成所述空中平台2；最后将保型模板3焊接固定在所述空中平台2的外边沿。其中，根据围板100的尺寸以及所述空中平台2的高度，设计所述保型模板3的外边沿轮廓。其中，可以通过建立三维模型确定围板100在某一高度上的内壁轮廓，再对应设计所述保型模板3的外边沿轮廓；本实施例中，所述保型模板3为一个圆环；

参考图6，将所述空中平台2吊装至所述下部支撑组件1上方焊接固定；

参考图1和图7，吊装围板100，将围板100的下边沿卡入所述固定构件4的卡槽41内，且令围板100的内壁贴合地抵靠在所述空中平台2上的保型模板3上，最后将围板100两两焊接，制成封头。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。