一种超低温气体管道降噪框架的制作方法与流程

本发明涉及管道降噪，具体涉及一种超低温气体管道降噪框架的制作方法。

背景技术：

1、在工业生产过程中，气体动力噪声是一种常见的噪声类型。气体在管道内高速流动的过程中，尤其是在管道的进出口位置处，会产生涡旋，并通过加速、碰撞和相互作用导致压力脉动，产生气体动力噪声。因此，在气体管道的生产过程中，往往需要采取降噪措施对气体动力噪声进行处理。通常采用的降噪措施为在管道内壁上安装降噪装置，降噪装置一般采用“护面板+吸声材料”这类降噪结构，由降噪装置内壁构建流道。而对于超低温深冷工况运行的气体管道，管道内壁需要安装绝热结构进行绝热，因此在管道内部设计有降噪框架用于安装降噪装置，由管道上安装的绝热结构内壁、降噪框架上安装的降噪装置内壁共同构建气体流道。

2、现有技术中采用的超低温气体管道降噪框架如图1所示，由第一法兰1、第二法兰2、纵向t型筋3、横向t型筋4和模块连接板5焊接组成，所述第一法兰1和第二法兰2前后同心布置，24个纵向t型筋3在第一法兰1和第二法兰2形成的空间内沿周向径向同心等间距布置，多层横向t型筋4沿着降噪框架的中轴线方向间隔布置，每层横向t型筋4均包括24个沿周向固定在相邻的纵向t型筋3之间的横向t型板。横向t型筋4与纵向t型筋3均由翼缘板和腹板组成，横向t型筋4与纵向t型筋3的翼缘板和腹板分别构成了降噪框架的外部结构和内部结构。24个纵向t型筋3径向同心等间距布置，使相邻的纵向t型筋3之间的夹角为15°，处于中心对称位置的任意一对纵向t型筋3的腹板内壁面之间的间距均相等；每层横向t型筋4中的横向t型板均设置于同一水平面上，且处于中心对称位置的任意一对横向t型板的腹板内壁面之间的间距均相等。横向t型筋4、纵向t型筋3、第一法兰1和第二法兰2之间形成了多个空腔11，每个空腔11内部相邻的横向t型筋4的腹板之间均安装有模块连接板5，用于安装降噪装置，纵向t型筋3和横向t型筋4的腹板的内侧端部设有若干圆孔12，用于安装护面板，护面板对上述空腔11进行密封的同时构成了气体流道。所述护面板上设有条形孔，安装时可通过条形孔12与圆孔的配合调整流道型面的精度。

3、所述降噪框架一方面可以用于安装降噪装置，对管道内的气体动力噪声进行处理；另一方面，在保证降噪框架内壁面的精度的前提下，可以在内壁面上安装护面板对降噪框架的内壁面密封形成气体流道。要保证降噪框架内壁面的精度，最重要的是保证降噪框架制作后处于中心对称位置的任意两个纵向t型筋3的距离相等，且处于中心对称位置的任意两个横向t型板的距离也相等。

4、现有技术中的超低温气体管道降噪框架在制作时存在如下问题：

5、1. 纵向t型筋3的长度较长，焊后整体会产生侧向变形和起拱变形，难以矫正且耗时长，会导致降噪框架制作过程中的精度；

6、2. 制作过程中需要先进行翼缘板和腹板的之间焊接工作，完成纵向t型筋3和横向t型筋4的制作，然后分别对纵向t型筋3、横向t型筋4的翼缘板之间以及腹板之间进行焊接，最后将纵向t型筋3、横向t型筋4与第一法兰1和第二法兰2进行焊接，不仅焊接工作量大，操作繁琐，而且整体刚度较差，在焊接的过程中会产生大量的变形，影响降噪框架的精度。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种超低温气体管道降噪框架的制作方法，在第一法兰和第二法兰之间安装圆锥台筒体状的壳体，在所述壳体的内壁拼装若干由钢结构板构成的横筋和纵筋，并将所述横筋、纵筋、壳体、第一法兰和第二法兰之间焊接固定，然后对壳体进行切割开孔，本发明不仅大大减少了焊接的工作量，而且圆锥台筒体状的壳体是一个整体结构，刚度好，焊接过程中变形较小，大幅提升了降噪框架的制作精度。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种超低温气体管道降噪框架的制作方法，包括以下步骤：

4、步骤1，预制圆锥台筒体状的壳体，所述壳体具有位于底部的第一端口和位于顶部的第二端口；

5、步骤2，在平台板上拼装并临时固定第一法兰；

6、步骤3，将所述壳体的第一端口拼装并临时固定在第一法兰上；

7、步骤4，在所述壳体的内壁沿周向径向等间距拼装若干纵筋，将所述纵筋的底部和外壁分别与第一法兰和壳体内壁临时固定；

8、步骤5，沿着所述壳体中轴线的方向自下而上在壳体的内壁沿周向拼装若干层横筋，将所述横筋与对应的纵筋和壳体内壁临时固定；

9、步骤6，在所述壳体顶部的第二开口上拼装第二法兰，并将第二法兰与所述纵筋和壳体临时固定；

10、步骤7，在壳体内设置若干支撑装置，用于支撑所有纵筋；

11、步骤8，将所述壳体、所有的纵筋和横筋以及第一法兰和第二法兰进行焊接固定；

12、步骤9，所述纵筋、横筋、第一法兰和第二法兰之间形成了多个空腔，沿着所述空腔在壳体外壁上的外轮廓线对壳体进行切割；

13、步骤10，在每个所述空腔内相邻的横筋之间安装模块连接板，并在所述模块连接板上安装降噪装置，完成降噪框架的制作。

14、进一步地，步骤1中预制壳体的方法为，根据降噪框架的设计尺寸，将壳体分为多个分瓣进行下料、卷制、拼装、焊接，完成壳体的制作。

15、进一步地，相邻纵筋之间的夹角均相等，每层横筋均包括若干拼装在相邻纵筋之间且形状和尺寸均相同的横板。

16、进一步地，所述横筋和纵筋外壁面的形状均与所述壳体相应位置的内壁面的形状相适配，所述横板两侧壁的形状与对应的纵筋侧壁的形状相适配。

17、进一步地，所述支撑装置包括设置于所述壳体中轴线上的支撑板和沿支撑板周向设置的若干支撑杆，每个支撑杆的两端分别与所述支撑板和对应的纵筋焊接固定。

18、进一步地，所述支撑装置的数量为2个，分别设置在位于纵筋中部往两端1/6~1/4长度范围的位置。

19、进一步地，步骤8中焊接固定的顺序为先焊接纵筋与壳体，再焊接横筋与壳体，再焊接横筋与纵筋，再焊接壳体与第一法兰和第二法兰，最后焊接纵筋与第一法兰和第二法兰。

20、进一步地，步骤9中采用冷加工的方式对壳体进行切割，并且在切割之前先采用振动的方式去除焊缝的应力。

21、进一步地，所述横筋、纵筋、第一法兰和第二法兰在靠近所述壳体中轴线的一侧均设置有若干圆孔，所述圆孔用于安装护面板，对所述空腔进行密封，同时构成气体流道。

22、进一步地，在完成步骤9中的壳体切割后，对所述圆孔的中心至降噪框架的中轴线的间距进行测量，对所述间距值大于允许偏差范围的圆孔进行堵孔，并重新制孔。

23、本发明有益效果是：

24、1. 本发明通过在第一法兰和第二法兰之间拼接圆锥台筒体状的壳体，使第一法兰和第二法兰的中心与所述壳体的中轴线相重合，然后将由钢结构板构成的纵筋在所述壳体的内壁沿周向径向等间距排布，并沿着壳体中轴线的方向自下而上在所述壳体的内壁沿周向拼装若干层由钢结构板构成的横筋。因此，所述壳体可视为包含了现有技术的降噪框架中的纵向t型筋的翼缘板和横向t型筋的翼缘板，即所述壳体构成了降噪框架的外部结构，所述纵筋和横筋分别相当于现有技术的降噪框架中的纵向t型筋的腹板和横向t型筋的腹板，即纵筋和横筋构成了降噪框架的内部结构。相较于现有技术中降噪框架，本发明通过圆锥台筒体状的壳体取代了翼缘板，省略了长度较长的纵向t型筋翼缘板和腹板的焊接过程，不仅减少了焊接量，而且还避免了较长的t型筋焊后因整体产生侧向变形和起拱变形，导致降噪框架制作过程中的精度降低；并且本发明的壳体为一个整体结构，省略了现有技术中纵向t型筋的翼缘板和相邻横向t型筋的翼缘板之间的焊接过程，大幅减少了焊接工作量，进而有效减少了焊接变形与收缩，提高了降噪框架的精度。所述圆锥台筒体状的壳体为整体结构，刚度较好，在壳体内壁拼焊纵筋和横筋可以有效减少焊接收缩与变形，在焊接过程中产生的变形小，可以进一步提高降噪框架的精度。

25、2. 本发明在壳体、纵筋、横筋、第一法兰和第二法兰之间进行临时固定后，先在所述纵筋围成的空间内沿所述壳体的中轴线设置若干支撑装置，将所述支撑装置与每个纵筋焊接固定，对所有的纵筋进行支撑，然后再将所述壳体、所有的纵筋和横筋以及第一法兰和第二法兰进行焊接固定。由于降噪框架整体高度较高，焊接过程中会整体产生横向收缩，特别是在降噪框架中部区域的收缩最为严重，本发明通过在壳体的中轴线上设置若干支撑装置，控制焊接过程中降噪框架中部位置的焊接收缩，进一步确保降噪框架的制作精度。

26、3. 本发明在焊接完成后先去除焊缝应力再进行壳体的切割，可避免切割过程中结构应力释放导致降噪框架产生变形，切割采用冷加工的方式可避免结构热变形；由于降噪框架属于长径比较大的薄板结构，因此采用振动方式去除应力可以避免热处理去应力时产生热变形。

技术特征：

1.一种超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，步骤1中预制壳体的方法为，根据降噪框架的设计尺寸，将壳体分为多个分瓣进行下料、卷制、拼装、焊接，完成壳体的制作。

3.根据权利要求2所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，相邻纵筋之间的夹角均相等，每层横筋均包括若干拼装在相邻纵筋之间且形状和尺寸均相同的横板。

4.根据权利要求3所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，所述横筋和纵筋外壁面的形状均与所述壳体相应位置的内壁面的形状相适配，所述横板两侧壁的形状与对应的纵筋侧壁的形状相适配。

5.根据权利要求1所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，所述支撑装置包括设置于所述壳体中轴线上的支撑板和沿支撑板周向设置的若干支撑杆，每个支撑杆的两端分别与所述支撑板和对应的纵筋焊接固定。

6.根据权利要求5所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，所述支撑装置的数量为2个，分别设置在位于纵筋中部往两端1/6~1/4长度范围的位置。

7.根据权利要求1所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，步骤8中焊接固定的顺序为先焊接纵筋与壳体，再焊接横筋与壳体，再焊接横筋与纵筋，再焊接壳体与第一法兰和第二法兰，最后焊接纵筋与第一法兰和第二法兰。

8.根据权利要求7所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，步骤9中采用冷加工的方式对壳体进行切割，并且在切割之前先采用振动的方式去除焊缝的应力。

9.根据权利要求1所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，所述横筋、纵筋、第一法兰和第二法兰在靠近所述壳体中轴线的一侧均设置有若干圆孔，所述圆孔用于安装护面板，对所述空腔进行密封，同时构成气体流道。

10.根据权利要求9所述的超低温气体管道降噪框架的制作方法，其特征在于，在完成步骤9中的壳体切割后，对所述圆孔的中心至降噪框架的中轴线的间距进行测量，对所述间距值大于允许偏差范围的圆孔进行堵孔，并重新制孔。

技术总结
本发明提供了一种超低温气体管道降噪框架的制作方法，具体步骤包括预制圆锥台筒体状的壳体，依次拼装第一法兰、壳体、纵筋、横筋和第二法兰，安装支撑装置，焊接固定，壳体切割和安装模块连接板。通过在第一法兰和第二法兰之间拼接壳体，将纵筋和横筋安装在壳体内壁，不仅大幅减少了焊接工作量，还避免了较长的T型筋焊后产生的焊接变形与收缩，提高了降噪框架的精度。并且壳体为刚度较好的整体结构，在焊接过程中产生的变形小，进一步提高降噪框架的精度。通过在纵筋围成的空间内设置若干支撑装置，然后再进行降噪框架零件之间的焊接固定，可以控制焊接过程中降噪框架中部位置的收缩，进一步确保降噪框架的制作精度。

技术研发人员：闵晓峰,余炜,韦潇风
受保护的技术使用者：武汉一冶钢结构有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23