瓦斯罐底板真空檢漏裝置的設(shè)計(jì)

劉松

（重慶松藻礦山機(jī)械廠，重慶 401445）

0 引言

瓦斯罐作為一種密閉容器，它靠自身重量實(shí)現(xiàn)罐體的自動(dòng)回落。松藻煤電公司所使用的瓦斯罐，用于儲(chǔ)存從井下抽出的瓦斯氣體，以供應(yīng)礦區(qū)職工家屬及打通片區(qū)的生活用氣，在生活能源中大約承擔(dān)了90%的任務(wù)。因此，瓦斯罐的完好性與民生工程息息相關(guān)。但是在瓦斯罐體結(jié)構(gòu)中，下掛圈以及底板由于處于罐體內(nèi)部，如果出現(xiàn)異常狀況，維護(hù)的困難程度相當(dāng)高。因此，針對(duì)底板檢驗(yàn)這一問題進(jìn)行了技術(shù)探討。

1 現(xiàn)行檢測(cè)工藝分析

瓦斯罐的底板由中心板和邊板組成，中心板是由鋼板對(duì)接拼成的大塊板，每邊長(zhǎng)約6 m，中心板之間、邊板之間采用對(duì)接焊接，下面襯扁板。中心板與邊板采用搭接焊。吊裝及焊接順序：先吊裝中心的定位板及中間的一行中心板，并進(jìn)行板間的橫縫焊接，待組成板帶后，再進(jìn)行板帶間縱縫焊接。中心板全部完畢，切去周圍余量再吊裝邊板。邊板間的端接縫先焊，最后再進(jìn)行邊板與中心板的搭接焊。底板布置如圖1。

焊接時(shí)焊縫要均勻、對(duì)稱。采用小直徑焊條，小電流逐步退焊法，以減小底板變形。焊接前，用夾具楔子等工具壓緊，一邊焊接變形可以向一端自由伸展。全部焊接完成后，每條焊縫均作滲透試驗(yàn)，以全部無滲漏為合格。

由此，可以看出進(jìn)行滲透試驗(yàn)是在底板整體焊接好之后進(jìn)行。在重慶松藻礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的瓦斯罐底板現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中，所用材料為Q235，材料厚度6 mm，底板直徑27 730 mm，則底板整體質(zhì)量

式中：m 為質(zhì)量，kg；ρ 為密度；V 為體積。

可以算出：底板整體質(zhì)量m=27 070 kg。

因此，由于自身太重，瓦斯罐底板在焊接好后，已不能再做吊裝或移動(dòng)。而底板是平鋪在地基上，且底板面積大。因此，實(shí)際采用煤油滲透的檢漏方法，即使底板焊縫出現(xiàn)滲漏，但人也無法觀察，故煤油滲透檢漏法不可靠。

圖1 瓦斯罐底板布置圖

2 真空檢漏裝置原理及設(shè)計(jì)

由于煤油滲透檢驗(yàn)法存在的弊端，改變檢測(cè)手段勢(shì)在必行。壓力容器焊縫常見的幾種檢測(cè)方法如表1。

表1 壓力容器焊縫常見的幾種檢測(cè)方法可行性分析

從表1 中不難發(fā)現(xiàn)，雖然真空箱檢漏需要一臺(tái)真空泵，但由于單位已經(jīng)有了一臺(tái)真空泵，不需要再購買，因此只需要制作一個(gè)真空檢漏盒。真空檢漏盒結(jié)構(gòu)如圖2。

真空檢漏裝置的工作原理是：將真空檢漏盒覆蓋放置于待檢測(cè)的焊縫上方，通過注水孔向真空檢漏盒內(nèi)加一定量水，再用橡皮塞堵住注水孔。然后運(yùn)行真空泵，將真空檢漏盒內(nèi)空氣抽出，使盒內(nèi)形成一定負(fù)壓，當(dāng)真空檢漏盒內(nèi)負(fù)壓達(dá)到一定值時(shí)，如果所檢測(cè)焊縫有氣孔、裂紋的缺陷，通過檢漏盒的觀察孔將看到缺陷的周圍有氣泡產(chǎn)生；如果焊縫完好，則無氣泡。

根據(jù)低壓濕式儲(chǔ)氣罐標(biāo)準(zhǔn)，焊縫檢測(cè)壓力需達(dá)到200 mmHg，由于一個(gè)大氣壓相當(dāng)于760 mmHg，由此我們可以算出真空檢漏盒內(nèi)需要達(dá)到的負(fù)壓：P=560P0/760。式中，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓壓力1×102kPa。

可以算出：P=74 kPa。

通過計(jì)算可知，只要真空檢漏盒內(nèi)空氣達(dá)到74 kPa負(fù)壓，即可實(shí)現(xiàn)真空檢漏。

圖2 瓦斯罐底板布置圖

通過制作組合試驗(yàn)，真空檢漏盒內(nèi)最大負(fù)壓可達(dá)80 kPa，達(dá)到檢驗(yàn)需求（如圖3）。

圖3 真空檢漏盒內(nèi)最大負(fù)壓可達(dá)80 kPa

3 結(jié)語

真空檢漏裝置的制作成功，為瓦斯罐底板安裝工程提供了檢驗(yàn)手段，確保了制作質(zhì)量，為瓦斯罐的完工提供了保障。市場(chǎng)上一臺(tái)真空檢漏儀一般價(jià)格在10 萬元左右。而此次制作所使用的真空泵、電機(jī)均是從報(bào)廢設(shè)備上拆卸下來的，實(shí)際制作費(fèi)用僅為材料費(fèi)用200 元，節(jié)約了大量資金，達(dá)到了修舊利廢的目的，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

［1］北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.3 版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.

［2］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［3］中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)院.M600 低壓濕式螺旋導(dǎo)軌儲(chǔ)氣罐施工說明及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］GB50205-1995鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［5］HG20517-92鋼制低壓濕式氣柜［S］.