關(guān)于大型壓力容器

壓力容器分為貯運(yùn)容器吧史、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器四大功能數(shù)十個(gè)種類，廣泛地應(yīng)用于石油芦赔、化工、機(jī)械跃旁、冶金桥膝、輕工、航空撒穷、航天匣椰、國防等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在化肥端礼、煉油禽笑、化工、農(nóng)藥蛤奥、醫(yī)藥和有機(jī)合成等行業(yè)佳镜，壓力容器更是主要的生產(chǎn)設(shè)備，如：在年產(chǎn)30 萬噸的乙烯裝置中凡桥，壓力容器約占設(shè)備總量的35%蟀伸。以壓力容器為主要生產(chǎn)設(shè)備的工業(yè)領(lǐng)域在國民經(jīng)濟(jì)中占有相當(dāng)大的比重。

由于壓力容器屬于承壓類特種設(shè)備缅刽，具有爆炸和泄漏的危險(xiǎn)性啊掏。因此，壓力容器在作用原理拷恨、形狀脖律、容器厚度、承壓性質(zhì)漩叶、工作溫度苹衰、放置形式和制造材料，以及密封和各種靜狞朦、動載荷或交變載荷棘爱，有些還有附加的機(jī)械或溫度載荷情況下需要嚴(yán)格保證其產(chǎn)品質(zhì)量。

故而澎矗，在容器外形尺寸柜棠、形狀密封及配合公差方面，都有著極其嚴(yán)格的測量檢測要求标晤。

圖1：大型壓力容器及各位置示意圖

大型壓力容器測量需求和要點(diǎn)

如圖1所示歇决，制造中，采用焊接方式完成各部件裝配蕴轩，較難精準(zhǔn)把控如：封頭和接管間相互位置關(guān)系芹蟹，故而需通過高精度三維測量檢測手段凳嘁，配合調(diào)整并加以驗(yàn)證，確保出品質(zhì)量绍绽。大型壓力容器的測量檢測精度要求通常要達(dá)到0.2mm-0.3mm只磷，有些適用于特種行業(yè)的壓力容器的檢測標(biāo)準(zhǔn)更高。

測量中泌绣，需著重關(guān)注以下部位間的各種形位公差關(guān)系钮追，在大尺度范圍內(nèi)以高精度標(biāo)準(zhǔn)評估各項(xiàng)平面度、同軸度阿迈、位置度等關(guān)系以及進(jìn)行形變分析：

01- 殼體尺寸及形變

02- 管板和封頭相對基準(zhǔn)線位置

03- 接管位置及法蘭平面度

04- 各端口相對位置關(guān)系

05- 焊接前基準(zhǔn)參考端平面度

API測量解決方案

Radian系列高精度激光跟蹤儀結(jié)合便攜式三維激光掃描儀的測量方案元媚，可快速實(shí)現(xiàn)大型壓力容器的高精度檢測。

使用Radian激光跟蹤儀快速確定測量基準(zhǔn)仿滔，并建立參考框架惠毁，測量長距離部件特征；再結(jié)合使用三維掃描儀精細(xì)掃描局部型面崎页，保證所有測量系統(tǒng)統(tǒng)一坐標(biāo)系鞠绰，兼顧尺寸和外形局部關(guān)鍵點(diǎn)測量。

圖2：Radian激光跟蹤儀（左）&主流手持式激光掃描儀（右）

針對以上方案飒焦，有兩種較為常用的操作方式蜈膨。

測量操作方式一：

第一步，請參考圖3牺荠，將1.5英寸標(biāo)靶座穩(wěn)固地設(shè)置于工件周圍强剥，可根據(jù)工件大小設(shè)置，每兩組間隔大約6-8米例杰，圖3所示工件長24米拟晋，故設(shè)置4組，共8個(gè)靶座侥丝；

第二步蛇狐，參考圖3，使用激光跟蹤儀進(jìn)行定位贬打，將1.5英寸標(biāo)靶球放置于標(biāo)靶座上腿宛，測量標(biāo)靶球中心位置，建立整體的坐標(biāo)系（注：操作時(shí)僅需一個(gè)靶球猫荤，測量完成一個(gè)位置后顶山，移至下一個(gè)位置測量，圖中僅為示范）瞭芬；

圖3：靶座的布設(shè)及跟蹤儀建立整體坐標(biāo)系測量過程示意

圖4：掃描儀在跟蹤儀整體坐標(biāo)系下的應(yīng)用示意

第三步刨塔，請參考圖4，將三維掃描儀的1.5 英寸標(biāo)靶球放置于標(biāo)靶座上卜壕，進(jìn)行拍攝定位您旁，（分成兩組拍攝低矮，同樣僅僅需要1個(gè)靶座即可實(shí)現(xiàn)），將每組獲取的 4 個(gè)定位的坐標(biāo)對齊到跟蹤儀的整體坐標(biāo)系下被冒。

關(guān)于坐標(biāo)系對齊：跟蹤儀與三維掃描儀的標(biāo)靶均為1.5英寸，所以其中心點(diǎn)為同一位置轮蜕，※終可通過一鍵式命令統(tǒng)一坐標(biāo)系昨悼。

測量操作方式二：

第一步，通過高精度激光跟蹤儀測量前后及側(cè)面法蘭端孔位跃洛，并建立坐標(biāo)系率触；

圖5：壓力容器法蘭端孔位示意

第二步，使用三維激光掃描儀分別對前后和側(cè)面法蘭端采集三個(gè)孔位汇竭，再以激光跟蹤儀測量的孔位為基準(zhǔn)葱蝗，將掃描數(shù)據(jù)對齊至該坐標(biāo)系下，即可將探測數(shù)據(jù)和掃描數(shù)據(jù)統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系细燎。

圖6：掃描儀掃描定位及測量位置（左）&數(shù)據(jù)報(bào)告（右）

測量中两曼，不僅可以通過跟蹤儀快速采集被測件信息，也可通過掃描儀統(tǒng)一坐標(biāo)系后玻驻，對各局部型面變形實(shí)施快速分析瞳胸。

方案優(yōu)勢

特征&關(guān)鍵詞：空間幾何測量、空間幾何形位公差分析冷吏、大尺寸高精度框架定位节拷、裝配調(diào)整。

1些惑、Radian系列激光跟蹤儀可在復(fù)雜工況下對大尺寸高精度工件空間類幾何關(guān)系進(jìn)行快速檢測啦掸，并為后續(xù)精細(xì)化局部測量提供高精度框架依據(jù)；

2鲸锻、Radian內(nèi)置的Autolock自動接光功能匀象，在發(fā)生斷光時(shí)，可自動快速搜索鎖定靶球艰捶，并連續(xù)以1000點(diǎn)/秒的測量速率實(shí)時(shí)進(jìn)行快速數(shù)據(jù)采集祟放，精準(zhǔn)比對分析。Autolock主動視覺模塊提供超過30°的視場角伤主，支持在較大范圍自由移動測量衡喧；

3、本方案不僅能在成品測量中提供有效的修正數(shù)據(jù)支持玫氢，也可在焊接組裝過程帚屉，提供高效調(diào)整的依據(jù)，避免后續(xù)次品返修漾峡，極大節(jié)省生產(chǎn)周期和成本攻旦。

結(jié)論

API品牌的Radian系列激光跟蹤儀喻旷，以超高的精度（微米級別，μm牢屋，0.001mm）且预，為各大型工件和系統(tǒng)提供了便捷、高效的動態(tài)測量及實(shí)時(shí)調(diào)整指導(dǎo)解決方案烙无，為客戶在生產(chǎn)及交付過程中大幅縮短了壓力容器各系統(tǒng)部件位置關(guān)系的調(diào)試焊裝時(shí)間锋谐，讓生產(chǎn)和時(shí)間成本得到了有效控制，為工程整體進(jìn)度的順利實(shí)施提供了強(qiáng)有力的保障截酷。

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