论文部分内容阅读
【摘要】：本文以某公司20000m?卷帘橡胶密封型干式气柜安装工程为依托，对气柜的的结构特点及重点部位的施工方式进行阐述。
【关键词】气柜；壁板；焊接；组对
【分类号】：U416.2
1 前言
气柜是用于贮存各种工业气体，同时也用于平衡气体需用量的不均匀性的一种容器设备。可以分为低压气柜和高压气柜两大类。其中低压气柜分为湿式与干式两种结构。干式气柜按照密封方式的不同分为三大类：油液密封式气柜（曼型干式气柜）、油脂密封式气柜（克隆型干式气柜）、柔性膜密封型干式气柜（威金斯型干式气柜）。威金斯干式气柜于上世纪50年初在欧洲投入使用以来，已在不少国家获得了广泛应用。90年代我国实现了国产化，我国最先使用威金斯干式气柜是钢铁行业，同时，在此基础上针对石化、市政煤气、天然气、污水处理等行业的储气介质的特性，先后研制、开发出相关行业所适用的干式威金斯储气柜用橡胶密封膜。
2 结构
3 工作原理
卷帘橡胶密封型干式气柜采用二段式密封结构，在气柜内没储存气体时，活塞坐落在底板上，T型围栏坐落在T围栏架台上，当气体逐步进气时，且达到一定压力，活塞便开始上升，内侧密封橡胶帘开始向上卷动，这时，T型围栏外侧密封橡胶帘都不动，随着气体的不断进入，活塞上升至活塞支架顶部碰到T围栏上部支架时，内侧密封橡胶帘被向上拉直，活塞已经不再单独上升，当气体继续进入，达到第二段压力时，活塞将与T型围栏同时上升，这时，外侧橡胶卷帘开始向上卷动，最后活塞及型围栏上升到最高位置，外侧密封橡胶帘也被向上拉直，这时气柜已经达到最大储气量了。
4. 施工难点
卷帘型干式气柜结构复杂，部件繁多，其施工难点有以下几个方面：
（1）吊装工作量大，高空作业多。整个气柜直径34377mm，侧板高28500mm，为钢性全焊接结构，整个金属结构部分的质量为550t施工采用正装法，柜顶、侧板、活塞内部部件多，吊装工作量大，垂直作业面多，高空安装量大。
（2）型钢滚弧预制量大，组装环节多，精度要求高。由于气柜的活塞和柜顶均采用板梁钢性结构，主梁及副梁都是用型钢煨制，侧板角钢圈用角钢煨制，预制量大，精确要求高。由于以上型钢均用在气柜的关键部位，在外观成型和安装质量上占有举足轻重的位置。如壁板加强角钢的成型将直接影响到壁板的外观成型和壁板的安装周长，壁板的安装精度也直接影响到柱子的垂直度；柜顶及活塞骨架也是如此。因此，精心做好该部位的预制工作至关重要。
（3）焊接量大，控制难度增加。卷帘型干式气柜整体为全焊接刚性结构，整个金属结构部分的质量为550t。整个柜体采用薄板搭接焊，柜顶、侧板、活塞和底板大部分采用厚4.5mm的薄钢板，加上其部件多，焊缝集中，焊接量大，因此控制变形难度大。
（4）非标加工件多，卷帘干式气柜的很多部件采用非标设备，机械加工件多，必须提前加工订货，才能保证供货周期和施工工期。
5.施工要点
5.1 安装方式选择
熟悉施工图纸，选择正确的安装方式：气柜材料比较薄，施工采用正装，并设置一台塔吊进行吊装。既能保证安装快捷、安全、可靠，也大大减少施工费用。
5.2 底板、活塞板
（1）柜底板边缘板采用对焊，其他板为搭接焊，搭接长度为≥25mm，安装时由中心向四周铺设。罐底板的的角焊缝至少焊两道焊，不允许一遍成型。罐底焊接边缘板之间不点焊，只用临时卡具固定。分两步进行焊接，先焊边缘板对接焊缝端部300㎜长焊缝，即壁板安装处，再焊中幅板。
（2）在柜底板安装试验合格后方可铺设活塞板，活塞板安装前在每个活塞支架下加一块10 mm厚的临时垫板，临时垫板与正式垫板点焊固定，待活塞板铺设、焊接完毕后再安装混凝土坝和活塞支架，活塞板检验安装完毕后所有焊缝进行真空度检验（试验压力53000Pa）。
5.3 立柱
柜体周围设置18根立柱，每根立柱分段安装，现场组装连接采用焊接及螺栓，上下两段柱接触时打坡口，满焊。为吊装及今后气柜检修方便，气柜立柱在原设计基础高度上增设1.2米，并每根加设吊耳一个。
5.4 壁板
5.4.1 焊接方式
壁板采用搭接方式或者对接方式。搭接方式便于施工，可避免由于壁板钢板本身的垂直度等缺陷造成壁板对接缝偏大，不便于焊接。对接方式可以节约成本，但两种方式购买壁板的钢板要比设计规格偏大5mm，以作为号料时的切割余量。
5.4.2 安装方式
壁板采用分片组焊分段安装：由于壁板易变形、焊接量大，高空作业多。为了减少变形、保证安装精度，制作壁板胎具，壁板在胎具上组对成片焊接吊装。与以往采用卷板机卷制壁板相比，既保证了壁板的施工质量，也提高了施工效率。
壁板在组焊时利用立柱7.5m、19.5m、28.5m平台的支撑为吊点，用吊篮组对、焊接外壁，亦无需搭设脚手架。
5.5 柜顶
（1）柜顶施工设置临时支架（顶板临时中心伞架），先将中心圈放在临时支架上，顶圈中心对准底板中心，顶圈固定牢固。
（2）顶梁由主梁、横梁和连接支撑等组成，各部件按设计图纸用卷板机加工成弧形，用弦长为2m的样板检测，用弦高和弦长进行校核。
（3）柜顶板采用整张钢板进行铺设，较采用瓜瓣式节约材料，降低成本。吊装利用18根立柱及顶部吊耳，采用18根电动葫芦起吊。
5.6 密封膜
（1）密封膜要在供货厂家技术人员指导下安装。
（2）吊装时采用18台导链，钢丝绳由柜顶18个透光孔进入柜内，分别挂到橡胶膜的18个吊点上，将橡胶膜整体吊起，就位安装。先进行外膜的安装，后进行内膜的安装。先进行橡胶模上口的安装，后进行橡胶模下口的安装。
（3）橡胶模上口安装：将密封胶抹在固定角钢圈的立面外侧。然后把橡胶模上口吊靠到位，使橡胶模沿螺栓孔环形排布。将角钢圈上的基准螺栓孔按编号与橡胶模上的螺栓孔对齐，穿上螺栓，依次将圆垫片、压条、导向环、垫板、弹簧垫圈、螺帽等安装就位。然后，分两个作业组，从同一起点开始，按相背的方向（一组顺时针，另一组逆时针）沿圆周方向逐个螺栓孔对应安装螺栓及附件，必须避免橡胶模上的孔与角钢圈上的孔错位。
（4）橡胶模下口安装：将密封胶抹在固定槽钢圈的上翼缘板表面。将橡胶模充分展开，沿螺栓孔环形排布。由多人将橡胶模下口拉放到位，使其处于自然下垂状态、平坦整齐，然后将槽钢圈上的基准螺栓孔按编号与橡胶模上螺栓孔对齐，穿上螺栓，依次将斜垫片、圆垫片、压条、导向板、垫板、弹簧垫圈、螺帽等安装就位。然后，分两个作业组，从同一起点开始，按相背的方向（一组顺时针，另一组逆时针）沿圆周方向逐个螺栓孔对应安装螺栓及附件，必须避免橡胶模上的孔与槽钢圈上的孔错位。
5.7 加工件
20000m3卷帘橡胶密封型干式气柜非标设备和加工件很多，仅镀锌件约计27吨，供货周期一般在2至3个月。为保证施工进度采取提前订货的方法。
6 结束语
实际经验表明，干式气柜制作安装采用塔吊吊装、壁板采用胎具组装，吊篮焊接等技术，不仅能保证工程质量，而且能节约成本、缩短施工工期，值得进行推广和应用。
【参考文献】：
〖1〗刘素 干式气柜安装的关键环节 石油工程建设 36卷第2期
〖2〗曾凡伟 卷帘密封干式气柜密封膜安装质量控制 化工建设工程 2003-25-5
〖3〗陶旭昌 20000m3卷帘密封干式气柜的工业应用 江西化工2003-25-5
〖4〗刘巍 干式气柜的安装技术 化工工程与设备 2009-3
【关键词】气柜；壁板；焊接；组对
【分类号】：U416.2
1 前言
气柜是用于贮存各种工业气体，同时也用于平衡气体需用量的不均匀性的一种容器设备。可以分为低压气柜和高压气柜两大类。其中低压气柜分为湿式与干式两种结构。干式气柜按照密封方式的不同分为三大类：油液密封式气柜（曼型干式气柜）、油脂密封式气柜（克隆型干式气柜）、柔性膜密封型干式气柜（威金斯型干式气柜）。威金斯干式气柜于上世纪50年初在欧洲投入使用以来，已在不少国家获得了广泛应用。90年代我国实现了国产化，我国最先使用威金斯干式气柜是钢铁行业，同时，在此基础上针对石化、市政煤气、天然气、污水处理等行业的储气介质的特性，先后研制、开发出相关行业所适用的干式威金斯储气柜用橡胶密封膜。
2 结构
3 工作原理
卷帘橡胶密封型干式气柜采用二段式密封结构，在气柜内没储存气体时，活塞坐落在底板上，T型围栏坐落在T围栏架台上，当气体逐步进气时，且达到一定压力，活塞便开始上升，内侧密封橡胶帘开始向上卷动，这时，T型围栏外侧密封橡胶帘都不动，随着气体的不断进入，活塞上升至活塞支架顶部碰到T围栏上部支架时，内侧密封橡胶帘被向上拉直，活塞已经不再单独上升，当气体继续进入，达到第二段压力时，活塞将与T型围栏同时上升，这时，外侧橡胶卷帘开始向上卷动，最后活塞及型围栏上升到最高位置，外侧密封橡胶帘也被向上拉直，这时气柜已经达到最大储气量了。
4. 施工难点
卷帘型干式气柜结构复杂，部件繁多，其施工难点有以下几个方面：
（1）吊装工作量大，高空作业多。整个气柜直径34377mm，侧板高28500mm，为钢性全焊接结构，整个金属结构部分的质量为550t施工采用正装法，柜顶、侧板、活塞内部部件多，吊装工作量大，垂直作业面多，高空安装量大。
（2）型钢滚弧预制量大，组装环节多，精度要求高。由于气柜的活塞和柜顶均采用板梁钢性结构，主梁及副梁都是用型钢煨制，侧板角钢圈用角钢煨制，预制量大，精确要求高。由于以上型钢均用在气柜的关键部位，在外观成型和安装质量上占有举足轻重的位置。如壁板加强角钢的成型将直接影响到壁板的外观成型和壁板的安装周长，壁板的安装精度也直接影响到柱子的垂直度；柜顶及活塞骨架也是如此。因此，精心做好该部位的预制工作至关重要。
（3）焊接量大，控制难度增加。卷帘型干式气柜整体为全焊接刚性结构，整个金属结构部分的质量为550t。整个柜体采用薄板搭接焊，柜顶、侧板、活塞和底板大部分采用厚4.5mm的薄钢板，加上其部件多，焊缝集中，焊接量大，因此控制变形难度大。
（4）非标加工件多，卷帘干式气柜的很多部件采用非标设备，机械加工件多，必须提前加工订货，才能保证供货周期和施工工期。
5.施工要点
5.1 安装方式选择
熟悉施工图纸，选择正确的安装方式：气柜材料比较薄，施工采用正装，并设置一台塔吊进行吊装。既能保证安装快捷、安全、可靠，也大大减少施工费用。
5.2 底板、活塞板
（1）柜底板边缘板采用对焊，其他板为搭接焊，搭接长度为≥25mm，安装时由中心向四周铺设。罐底板的的角焊缝至少焊两道焊，不允许一遍成型。罐底焊接边缘板之间不点焊，只用临时卡具固定。分两步进行焊接，先焊边缘板对接焊缝端部300㎜长焊缝，即壁板安装处，再焊中幅板。
（2）在柜底板安装试验合格后方可铺设活塞板，活塞板安装前在每个活塞支架下加一块10 mm厚的临时垫板，临时垫板与正式垫板点焊固定，待活塞板铺设、焊接完毕后再安装混凝土坝和活塞支架，活塞板检验安装完毕后所有焊缝进行真空度检验（试验压力53000Pa）。
5.3 立柱
柜体周围设置18根立柱，每根立柱分段安装，现场组装连接采用焊接及螺栓，上下两段柱接触时打坡口，满焊。为吊装及今后气柜检修方便，气柜立柱在原设计基础高度上增设1.2米，并每根加设吊耳一个。
5.4 壁板
5.4.1 焊接方式
壁板采用搭接方式或者对接方式。搭接方式便于施工，可避免由于壁板钢板本身的垂直度等缺陷造成壁板对接缝偏大，不便于焊接。对接方式可以节约成本，但两种方式购买壁板的钢板要比设计规格偏大5mm，以作为号料时的切割余量。
5.4.2 安装方式
壁板采用分片组焊分段安装：由于壁板易变形、焊接量大，高空作业多。为了减少变形、保证安装精度，制作壁板胎具，壁板在胎具上组对成片焊接吊装。与以往采用卷板机卷制壁板相比，既保证了壁板的施工质量，也提高了施工效率。
壁板在组焊时利用立柱7.5m、19.5m、28.5m平台的支撑为吊点，用吊篮组对、焊接外壁，亦无需搭设脚手架。
5.5 柜顶
（1）柜顶施工设置临时支架（顶板临时中心伞架），先将中心圈放在临时支架上，顶圈中心对准底板中心，顶圈固定牢固。
（2）顶梁由主梁、横梁和连接支撑等组成，各部件按设计图纸用卷板机加工成弧形，用弦长为2m的样板检测，用弦高和弦长进行校核。
（3）柜顶板采用整张钢板进行铺设，较采用瓜瓣式节约材料，降低成本。吊装利用18根立柱及顶部吊耳，采用18根电动葫芦起吊。
5.6 密封膜
（1）密封膜要在供货厂家技术人员指导下安装。
（2）吊装时采用18台导链，钢丝绳由柜顶18个透光孔进入柜内，分别挂到橡胶膜的18个吊点上，将橡胶膜整体吊起，就位安装。先进行外膜的安装，后进行内膜的安装。先进行橡胶模上口的安装，后进行橡胶模下口的安装。
（3）橡胶模上口安装：将密封胶抹在固定角钢圈的立面外侧。然后把橡胶模上口吊靠到位，使橡胶模沿螺栓孔环形排布。将角钢圈上的基准螺栓孔按编号与橡胶模上的螺栓孔对齐，穿上螺栓，依次将圆垫片、压条、导向环、垫板、弹簧垫圈、螺帽等安装就位。然后，分两个作业组，从同一起点开始，按相背的方向（一组顺时针，另一组逆时针）沿圆周方向逐个螺栓孔对应安装螺栓及附件，必须避免橡胶模上的孔与角钢圈上的孔错位。
（4）橡胶模下口安装：将密封胶抹在固定槽钢圈的上翼缘板表面。将橡胶模充分展开，沿螺栓孔环形排布。由多人将橡胶模下口拉放到位，使其处于自然下垂状态、平坦整齐，然后将槽钢圈上的基准螺栓孔按编号与橡胶模上螺栓孔对齐，穿上螺栓，依次将斜垫片、圆垫片、压条、导向板、垫板、弹簧垫圈、螺帽等安装就位。然后，分两个作业组，从同一起点开始，按相背的方向（一组顺时针，另一组逆时针）沿圆周方向逐个螺栓孔对应安装螺栓及附件，必须避免橡胶模上的孔与槽钢圈上的孔错位。
5.7 加工件
20000m3卷帘橡胶密封型干式气柜非标设备和加工件很多，仅镀锌件约计27吨，供货周期一般在2至3个月。为保证施工进度采取提前订货的方法。
6 结束语
实际经验表明，干式气柜制作安装采用塔吊吊装、壁板采用胎具组装，吊篮焊接等技术，不仅能保证工程质量，而且能节约成本、缩短施工工期，值得进行推广和应用。
【参考文献】：
〖1〗刘素 干式气柜安装的关键环节 石油工程建设 36卷第2期
〖2〗曾凡伟 卷帘密封干式气柜密封膜安装质量控制 化工建设工程 2003-25-5
〖3〗陶旭昌 20000m3卷帘密封干式气柜的工业应用 江西化工2003-25-5
〖4〗刘巍 干式气柜的安装技术 化工工程与设备 2009-3