CNG管束集装箱的研制_设计探讨.docxVIP

CNG管束集装箱的研制、设计探讨于向军1，魏绪芬1，姜志新2(1．青岛中天能源股份有限公司，山东青岛266400;北京天海工业有限公司，北京100121)2．摘要:阐述了CNG管束集装箱研制的工艺流程及关键装配工艺，提出关键结构的改进方案，确保CNG管束集装箱的安全、可靠运行。关键词:CNG管束集装箱，大容积无缝气瓶，瓶法兰中图分类号:TQ050．2文献标识码:A文章编号:1008－021X(2013)11－0162－04DiscussionontheＲesearchandDesignofCNGTube－BundleContainerYUXiang－jun1，WEIXu－fen1，JIANGZhi－xin2(1．QingdaoSkywideEnergyCo．，Ltd．，Qingdao266400，China;2．BeijingTianhaiIndustryCo．，Ltd．，Beijing100121，China)Abstract:ExpatiatesonthekeyassemblingprocedureofCNGtube－bundlecontainerandoffersimprovingprojectforthekeystructurestoguaranteethesafetyandreliableoperationofCNGtube－bundlecontainer．Keywords:CNGtube－bundlecontainer;large－cubageseamlesssteelcylinders;cylinderflange1前言CNG是压缩天然气的简称，利用天然气压缩机，将经过脱盐、脱水、脱硫等净化工序后的天然气压缩至20MPa，在环境温度下进行储存、运输［1］。CNG管束集装箱是我公司新开发的一种产品，该产品是将若干高压大容积钢制无缝气瓶集装成束装配到标准集装箱框架内，再组装上仪表、阀门、安全附件、管道、装卸装置等制成管束集装箱，实现汽车、火车和轮船的运输，是天然气汽车加气站必备的运输、储存装置。主要分为前操作室、后操作室及瓶束三部分，外形结构如图1所示。图1CNG管束集装箱外形结构高压大容积钢制无缝气瓶符合美国联邦规程49GFＲ第138·37《3AX和3AAX无缝气瓶》和美国运输部DOTE－8009特许规定的要求，气瓶规格:Φ559mm×16．93mm，L=(10950±15)mm，质量:2941kg，水容积:2．208m3，储气量:442Nm3，外形如图2所示。图2气瓶外形收稿日期:2013－08－20作者简介:于向军(1970—)，男，山东青岛人，工程师，主要从事各类压力容器研发、设计、制造的技术及管理工作。第11期于向军，等:CNG管束集装箱的研制、设计探讨·163·2CNG管束集装箱制造工艺流程CNG管束集装箱制造工艺流程图见图3。图3CNG管束集装箱制造工艺流程图运输。因此，框架的组装质量，将直接影响后续的装CNG管束集装箱的关键装配工艺3配工序，要进行重点控制。为保证框架的组装质量，设计制造了两套专用工装:第一套，用来保证集装箱角件及框架外形尺寸的装配胎具，如图4所示;第二套，用来保证框架与前后钢板装配尺寸的模板，如图5所示。通过上述两套专用工装，提高了工作效率，保证了集装箱角件、框架的装配尺寸，为后续的高效装配奠定了基础。CNG管束集装箱研制的关键装配工艺是框架的装配工艺及气瓶的装配工艺。3．1框架的装配工艺CNG管束集装箱的框架，用来集中装配高压大容积钢制无缝气瓶成瓶束，其尺寸按GB/T1413－2008《系列1集装箱分类、尺寸和额定质量》标准［2］的规定，并通过底面的四个标准集装角件［3］，方便、可靠的将瓶束固定在半挂车底盘上，便于集装箱的图4框架装配胎具山东化工SHANDONGCHEMICALINDUSTＲY·164·2013年第42卷图5装配模板3．2气瓶的装配工艺高压大容积钢制无缝气瓶，是CNG管束集装箱的核心元件，气瓶与框架通过前、后定位钢板、螺纹法兰相连接，如图6所示。为保证气瓶的快速、安全可靠的装配，设计制造了两套专用工装，第一套:实现下层4支气瓶的快速、准确定位，如图7所示;第二套:用来实现上层4支气瓶的快速、准确定位，如图8所示。图6气瓶连接图7下层气瓶定位板图8上层气瓶定位装置第11期于向军，等:CNG管束集装箱的研制、设计探讨·165·气瓶按如下工序进行装配:(1)气瓶装配前，先将图7所示工装安全妥当的紧固在前操作室的角钢边框上;(2)将下层4支气瓶摆放至图纸规定位置，用连接螺栓把气瓶后部的法兰与后定位钢板用螺栓连接妥当;(3)摆放上层4支气瓶至图纸规定位置，用连接螺栓把气瓶后部的法兰与后定位钢板连接妥当，利用图8所示工装对气瓶位置进行微调至图纸规定位置。(4)装配前钢板，用定位