0m3卷帘型干式煤气柜安装技术报告.docx

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0m3卷帘型干式煤气柜安装技术报告

20000M3卷帘型干式煤气柜

安装技术

引言

在我国工业生产及民用生活中，煤气柜在环保领域和煤气的二次回收利用领域起着非常重要的作用。

煤气柜根据密封介质分为干式和湿式两种；根据储存煤气的种类不同分为卷帘型密封、油封密封和水封密封等几种。

煤气柜的制作安装过程比较复杂，现我就在钢铁有限公司所建造的煤气柜来论述20000M3卷帘型干式煤气柜的安装技术。

1概述

1.1煤气柜主要技术参数：

气柜名称：

20000m3卷帘型干式煤气柜

规格：

公称容积20000m3

储存介质：

转炉煤气

煤气温度：

0～60℃

储气压力：

3.5/4.0Pa

橡胶密封膜:

～1313m2

总重:

610T

1.2煤气柜结构参数：

柜体外型圆柱型

柜体直径：

34377mm

柜口高度：

28500mm

柜体全高：

33800mm

底面积：

928平方米

密封段数：

2段

立柱根数：

18根

活塞最大行程：

22500mm

DN300放散阀总数：

4组

调平装置：

4组

底板排污装置：

4套

1.3煤气柜的运行原理

20000m3卷帘型干式煤气柜采用二段式密封结构，其圆筒形壳体上装设有顶盖及底板，并设有沿着高度方向移动的活塞，在壳体与活塞之间设置T形板，T形板前后两圈密封橡胶膜，外圈密封橡胶连接于侧板和T形挡板之间，内圈密封橡胶连接于T形板和活塞之间，当气柜内未储存气体时，活塞座落在底板上，T形档板座落在T形档板台架上，当柜内逐步进气时，且达到一定的压力时，活塞便开始上升，内侧密封橡胶膜开始向上卷动，这时，T形档板的外侧密封橡胶膜都不动作，随着气体的不断进入，活塞上升至活塞支架顶部碰到T形档板上部支架时，内侧密封橡胶膜被向上拉直，活塞已不能单独上升，当煤气继续进入，达到第二段压力时，活塞与T形档板同时上升，这时，外侧密封橡胶膜开始向上卷动，最后活塞及T档板上升到最高位置，外侧密封橡胶也被向上拉直，气柜便达到了最大储气量。

当气柜向外送气时，其过程与上述过程相反。

1.4煤气柜结构组成及材质：

1.4.1煤气柜结构的组成

由侧板、支柱、柜顶、底板、活塞、T形挡板、密封橡胶膜、活塞调平装置、走梯及环行平台等部件组成。

1.4.2煤气柜结构的材质

气柜的底板用钢板搭接焊制而成。

外壁用侧板和工字钢立柱组成。

各段侧板均用加强角钢加固与立柱连接固定。

柜顶用型钢组成拱形骨架，在其中央部设有换气用的通风帽。

气柜内部活塞由活塞板和活塞构件、硷坝、T挡板架台、T挡板构件等组成。

活塞底板为球面，用钢板搭接焊制而成。

环形的砼坝置于活塞板周边之上。

活塞构件与T挡板架台均由型钢焊接而成，其之间和柜内壁间通过两个环形橡胶密封帘连接，形成密封气室。

2煤气柜各构件的预制

2.1构件预制工艺流程

切割

是

否

是

焊接

构件预制成型

放样、划线

制作胎具

钢板、型钢排版

否

2.2壁板的预制

2.2.1壁板角钢圈的预制

壁板角钢弧度煨制可以用火煨和滚床煨制两种方法。

a、火煨

火煨方法比较简单，可一次成型，成型质量较好，煨弯后误差较小。

适合于小批制作。

但用火煨方法煨制的如存在误差较大，二次修型困难，并且对火煨过程中放置角钢的平台平面的抗热变形度要求较高，如平台在受热后平面变形较大，煨制出的角钢扭曲较大，不宜修型；火煨的方法对氧气、乙炔的消耗量比较大。

根据所煨制角钢长度和所需煨制弧度和实际情况，选用3500X3000X300的铸钢平台两快。

由于平台较厚，对热影响较小，适合于用火煨弧。

煨弧的平面图如下：

壁板角钢为L110×70×8，煨制时，先在钢平台上角钢弧煨制度线上均匀焊接δ=10，100×100的挡块10个，用卡具1将所煨制的角钢左端固定，右端用卡具2和2t手拉葫芦将其固定。

用氧炔焰在角钢平面处每割100mm处依次加热，同时缩紧手拉葫芦，当角钢漫漫贴严挡块时，依次将卡具1焊接在相应位置固定角钢。

直到整根角钢煨制完毕后，在空气中缓慢冷却后下胎。

由于壁板角钢要求精度较高，直接影响壁板的弧度，所以在制作过程中采用此种方法。

b、滚床煨制

滚床煨制速度快，可以大批量制作。

但煨制出的型钢尺寸精度较低，煨制后角纲内部应力较大，一般煨制完后，均需要火焰的二次修型。

角钢在煨制前，将两角钢煨弧的立边点焊在一起，并在其中每隔1米焊接一个加强筋板，以防在滚制时角钢变形过大。

滚制过程中，用大于2米的弧度样板随时检查滚制弧度，滚制完毕后用氧炔焰将两角钢割开，同时割掉筋板，再将其放置在平台上对其进行二次修型。

由于内部活塞连接角钢数量较大，故此采用此种方法。

2.2.2壁板的组对和焊接

a、组对

壁板组对在特制的胎具上上进行，胎具如下图：

壁板组对时，用吊车将钢板平铺到胎具表面上，由于重力原因，钢板自动与胎具贴严，将壁板加固角钢放到壁板相应位置后，焊接点固定。

b、焊接

壁板加固角钢与壁板之间焊接为一面满焊，一面段续焊，由于壁板板厚较薄，为防止焊接后壁板变形过大，焊接过程中控制采用的焊接方法尤为重要，经现场实际焊接所获得的经验为，焊条采用E4313型，焊条直径采用φ4.0mm，焊接过程采用由壁板中心向两边方向焊接，焊接时采用小电流施焊，具体如下图：

2.3柜顶骨架的预制

柜顶骨架总体由18根径梁和90根环梁组成，径梁和环梁之间的空隙由270根径向短梁加固，沿径向外部有加强连接钢圈，内部有风帽加强圈。

径梁和环梁均由槽钢12.6制成、径向短梁由L75X6的角钢构成。

柜顶骨架预制中，18根弧型径梁的制作是一个重点和难点。

柜顶骨架径梁煨弧半径R=43734mm，单根总长度L=16685，外姓尺寸如下图：

由于单根径梁尺寸较长，所以在预制过程中采用分段预制后再焊接的方法，预制时采用火煨的方法，其预制法与壁板角钢的预制方法类同。

这里不在敖述。

2.4其它构件的预制

其它构件包括外部爬梯、环行平台，内部气柜底板、活塞底板、活塞支架、T挡板等构件的预制，由于构件预制不需要制作胎具，制作过程比较简单，这里不在一一叙述。

3煤气柜各构件的安装

根据构件的尺寸和重量以及现场实际情况，在现场煤气柜附近安装一台400KN·M的塔吊，来对构件进行吊装。

塔吊安装平面图如下：

3.1构件安装工艺流程

3.2气柜底板与活塞底板的安装

3.2.1气柜底板的铺设

气柜底板的铺设时将气柜底板通过东西南北交叉的径向线分成四个区域，铺设时，以中央部位的关键板块为基准，从中央顺序向外围铺设，调整点焊，待全部固定后进行焊接。

3.2.2活塞底板铺设

活塞底板的铺设与气柜底板的铺设大致相同

3.2.3气柜、活塞底板的焊接

焊接时，将气柜底板的划分4个区域，用分段退焊法从中央依次向外围焊接，先焊横缝，后焊纵缝。

底板的焊缝检查采取真空法。

活塞支撑板的焊接也划分4个区域对称交叉焊。

活塞支撑板焊接完毕，参照底板铺设焊接的方法安装焊接活塞板。

活寒板下表面焊缝待活塞浮升支撑撑牢后再进行焊接。

焊缝检查采取煤油试漏。

活塞环板与中幅板的环缝要在砼坝施工前焊接完毕。

3.3立柱安装

为保证柜体立柱安装垂直度，控制柜体安装质量要将第一节柱脚地脚螺栓二次灌浆达到强度后和第一带壁板安装后才能进行后续工作，以增强立柱的刚度。

立柱安装过程中，边安装边测量边调整，检查每带板在柱子上安装高度标记是否在一个水平面上，随柜顶的提升和侧板的安装随时进行测量校正，并留出立柱因吊装和焊接产生的内倾变形量。

3.4柜顶组装

在活塞板上按柜顶拱度设置临时支架，装配柜顶骨架，按规范要求拱度适当加高，作为骨架由下沉量。

图1

3.4.1柜顶提升装置组装

放置柜顶提升装置：

提升装置包括提升卷扬、临时导向支架、外侧平台、立柱上的吊点挂钩、柜顶临时固定板及楔子等，柜顶吊点设在柜顶骨架与柱子的连接点上。

3.4.2柜顶提升

正式提升前可先将柜顶提升100mm，检查设备和各部分有无异常现象，无误后方可正式提升，提升过程由水平检测随时显示各部提升水平情况，保证在水平状态下提升。

3.4.3柜顶提升就位：

柜顶每提升一带板高度后，检测柱子垂直度无问题，方可用固定板及楔子固定柜顶，进行侧板安装，柜顶提升一次安装一带侧板，这样逐层提升到位，到最顶层时加18根临时短柱将柜顶提到安装位置，与侧板柱节点连接固定，最后辅设最外圈顶板。

3.5侧板安装

3.5.1侧板安装方法

壁板共计19层，安装采用逐层向上、正装。

其操作平台利用柜拱顶和外部环形走台。

拱顶和外环走台的固定和升降利用导向平台连接，拱顶和环形走台在柱子上设吊点，提升拱顶并通过导向平台带动环形走台一齐上升。

逐层用固定销将拱顶销在固定高度上，逐层进行壁板的安装。

到顶层时加临时支柱使拱顶到位。

3.5.2拱顶及环形走台吊装计算

各装置示意图见图1

a、吊装构件总重

柜顶骨架：

24.34T

拱顶壳板：

38.97T

通风帽：

3.67T

外部环形走台：

12T

导向平台：

[252米0.055T

δ100.5㎡0.4T

[1254米0.06T

共计0.155T×18=2.97T

导向平台与拱顶边板连杆[25.6米0.18T

导向平台与拱顶主梁连杆[20.3米0.075T

导向平台与外部环行走台连杆∠90×10.30.045T

滑轮组与拱顶外壁吊点板：

δ=200.4米0.063T

共计0.036×18=6.534T

手摇绞车吊梁：

0.5T×18=9T

合计总重量Q=24.34+38.97+3.67+12+2.97+6.534+9T=97.304T

分18个吊点，每个柱子吊点重量Q分=Q/18=5.405T

b、吊装工具选择

①卡扣选择：

其强度部分主要为圆弧部分，其直径d选择按

公式Q=6d2计算

d=√Q/6=√5405/6=30.1mm

选择6t以上卡扣，圆弧部分直径大于31mm

②滑轮组选择：

选用轮槽直径115mm，滑轮数4个的8T滑轮组。

适用钢丝绳直径∮11~14mm

③手动卷扬跑绳拉力滑轮组跑绳拉力

按有导向轮计算：

工作绳数为8

跑绳拉力So=αQ计算α荷载系数0.14

Q计=K动QK动=1.1

Qi=5.405×1.1=5.946

So=0.148×5.946=0.88T

按无导向轮计算：

工作绳数8α=0.143

So=0.143×5.946=0.854T

④手动卷扬（现有）钢丝绳绳∮13mm拉力1.5T共计18根

⑤吊点设置：

根据导向平台与拱顶之间距离保证壁板安装操作空间、导向平台及吊点设置在柱子每带板销钉孔中部，在柱子里侧每隔1.5米高钻孔设吊装鼻子。

拱顶及最高层壁板加临时柱子进行吊装临时柱子连方法与下部柱子连方法相同。

临时柱子长度2.9米高达到使用要求。

3.6活塞构件安装

安装前要对T挡板架台中心和标高进行测定并做出显著标记，径向尺寸要以活塞构件上密封连接件及T挡板构件上密封连接件径向尺寸为基准，以保持密封布帘的安装精度。

3.7橡胶密封布帘安装

密封布帘的吊装与柜顶提升是同一套装置。

在固定橡胶布帘时，要先固定上圈再固定下圈，且对称分段固定，以消除误差集中，布帘的上下孔中心线要相对应，以防扭曲和皱褶。

4煤气柜的保压与测量

4.1煤气柜的保压

用鼓风机向柜内送入空气，当气柜容量达一定时侧板出入口容易进出的位置上）时，停止送气，关闭鼓风机管道上的阀门，装上盲板。

用肥皂水检查与煤气相接管道的第一道阀门及盲板的接合处有无泄漏情况。

确认活塞及T挡板位置稳定后，测定其柜内容积作为今后的研究参数。

4.2煤气柜的测量

4.2.1测量前准备

在活塞人孔处安装测压力用U型玻璃管压力计一台及长尺温度计二台。

在侧板内壁孔门附近和与其对称的两个位置上测定容量差，取其平均值。

在柜外第二层平台上设U型玻璃管压力计一台，用于测定大气压力。

充满空气的第二天开始正式测定。

此后，将活塞及T挡板静置七昼夜，每天早晨在太阳升起前的6：

00钟测量一次。

测量的项目有：

活塞位置的变化（侧壁上三点）；

大气压力（第二层平台上）；

柜内气体温度（活塞人孔上二点）；

柜内气体压力（活塞人孔上一点）。

4.2.2测量方法及泄露率的计算

a、测量方法

在T挡板顶部平台侧板进出口及与此相对应的二个位置测定，取其平均值。

以第一次测量（充气后第二天的位置）做为基准（即V0初），记录每天的贮气容积，T挡板的受压面积A与T挡板的变位量H相乘之积即为贮气容积。

记录所有的测量数据。

虽然气柜的贮气容积是每天计算的，但如果检测期间，大气压或温度变化较大，容积会产生较大的变化，所以不可能计算十分准确。

若由于气候变化过大，测定结果非常弥散时，试验要延期进行。

b、漏气率的计算

漏气率采用下列公式计算：

A=

×

式中：

A—漏气率（％）；

V0初—试验开始时干空气标准容积（0℃和760mmHg）；

V0终—试验终了时干空气标准容积（0℃和760mmHg）；

Vt—在大气压力B（mmHg）和平均t（℃）时测得的贮气容积（m3）；

B—测量时的大气压力（mmHg）；

P—测量对柜内的气体压力（mmHg）；

P分—平均温度为t℃时的饱和水蒸气分压（mmHg）

t—测量时柜内空气的平均温度（℃）；

1mmHg=13.595mmH2O

气密性试验要求进行七昼夜，如果气候变化不大，3—4日能得到满意结果也可以。

漏气率测定标准≤2％。

气密性试验结束后，将T挡板及活塞回落，接近着床时应缓慢落下。

结束语

本安装技术是对20000M3卷帘型干式煤气柜安装技术，是在以往相同类型的煤气柜安装方法的基础上，从实用和安全的角度所设计施工的。

以往相同类型的煤气柜安装方法相比，这种安装方法安全、可靠性高，属于一种新型的安装方法。

以上是我在施工中的一点体会，请各位领导、各位专家指导。