稀油密封干式煤氣柜制作安裝施工技術(shù)

陳再?gòu)?qiáng)

(攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司, 四川攀枝花 617000)

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稀油密封干式煤氣柜制作安裝施工技術(shù)

陳再?gòu)?qiáng)

(攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司, 四川攀枝花 617000)

【摘要】文章介紹了稀油密封干式煤氣柜的基本工作原理 ,結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn) ,從立柱垂直度的保證、活塞桁架的安裝、側(cè)板的壓制和安裝等方面 ,闡述了干式煤氣柜的施工方法及質(zhì)量控制措施 ,為今后的煤氣柜安裝施工積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】干式煤氣柜；制作；安裝

煤氣柜以其密封原理可分為濕式和干式兩大類。近年來，大容量干式煤氣柜由于具有儲(chǔ)氣壓力高、容量大、壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)受到歡迎。

1稀油密封干式煤氣柜的工作原理

稀油密封干式煤氣柜是正20邊形鋼結(jié)構(gòu)，它是由底板、立柱、側(cè)板、柜頂和回廊組成外殼。柜內(nèi)是可以上下活動(dòng)的多邊形鋼結(jié)構(gòu)活塞。煤氣由氣柜底部進(jìn)入，貯存在底板、活塞和側(cè)板組成的空間內(nèi)。通過在活塞上加配重的方法，使氣柜貯存煤氣壓力達(dá)到規(guī)定要求。正常情況下活塞始終是做上升下降往復(fù)運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)存和輸出煤氣。

2稀油密封干式煤氣柜的柜體結(jié)構(gòu)

干式煤氣柜也稱活塞式氣柜，由柜底板、柜底油槽、側(cè)板、立柱、活塞、活塞油槽、柜頂、通風(fēng)帽、密封結(jié)構(gòu)、防回轉(zhuǎn)裝置、外部電梯、內(nèi)部吊籠、放散管道、梯子平臺(tái)和供油系統(tǒng)等組成。柜內(nèi)氣體的壓力是靠?jī)?nèi)部活塞升降來保持的(圖1)。

圖1　整體效果

3煤氣柜主體結(jié)構(gòu)件的制作

3.1立柱制作加工

立柱是整個(gè)氣柜中最主要的構(gòu)件，必須采用先進(jìn)的加工機(jī)具和工藝措施，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，具體過程控制如下。

(1)材料：所購(gòu)工字鋼應(yīng)平直、規(guī)格，且長(zhǎng)度足夠，最好是統(tǒng)一批號(hào)。

(2)設(shè)置立柱組焊胎模：胎模應(yīng)以一端為基準(zhǔn)，且設(shè)置工字鋼與導(dǎo)軌板對(duì)中的夾具，將導(dǎo)板及工字鋼在胎具上定位點(diǎn)焊，導(dǎo)軌板及工字鋼的光邊端撞緊胎具基準(zhǔn)端，用夾具進(jìn)行中線定位。

(3)焊接：嚴(yán)格按內(nèi)控工藝措施進(jìn)行焊接以最大限度地減少焊接變形。

(4)調(diào)正：對(duì)焊好的立柱毛坯在胎具進(jìn)行焊接變形調(diào)整，調(diào)整后兩端的扭曲≤1.0mm，中線偏差≤1.0mm，不平度以端面為準(zhǔn)≤1.5mm。

(5)加工：將校正好的立柱毛坯放到立柱專用銑床上進(jìn)行五面銑加工。立柱加工采用一次性裝夾，立柱毛坯的中線定位應(yīng)根據(jù)工字鋼兩端的中線標(biāo)記進(jìn)行定位，平面定位應(yīng)以導(dǎo)軌面的兩端為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，五面細(xì)加工時(shí)應(yīng)以端面尺寸為基準(zhǔn)，兩端面的加工尺寸保證后，因?yàn)槭遣捎靡淮窝b夾及五面銑一次成形的工藝裝備，故中部尺寸也可以保證。銑加工后的立柱需逐根進(jìn)行檢查。

(6)鉆孔：以立柱光邊端為基準(zhǔn)端，用立柱鉆模進(jìn)行套鉆。事先應(yīng)檢查鉆模有無磨損，鉆模與立柱一定要夾緊。鉆孔后進(jìn)行逐根孔距檢查。

(7)修磨坡口：鉆孔后的立柱應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)度和坡口的精修。立柱的長(zhǎng)度由于根據(jù)焊接收縮特性及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)放了少許余量，故修正時(shí)無需氣割，在坡口修磨的同時(shí)進(jìn)行精磨，導(dǎo)板的坡口先進(jìn)行氣割精修，再精磨至標(biāo)準(zhǔn)要求。

(8)檢驗(yàn)：首根立柱的加工，必須事先嚴(yán)格檢查模具、胎具的精度，然后檢查立柱焊接件的尺寸和立柱機(jī)加工的尺寸。檢驗(yàn)依據(jù)按內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。每種規(guī)格立柱的首根必須全面檢查，首根合格后才能批量生產(chǎn)。批量生產(chǎn)中還需對(duì)每根立柱的每道工序進(jìn)行主要指標(biāo)的抽檢。

圖2　干式氣柜安裝工藝流程

3.2側(cè)板制作加工

側(cè)板是氣柜中用量最多的部件，其尺寸精度直接影響到裝配的質(zhì)量和進(jìn)度，并影響到氣柜的總體安裝質(zhì)量和運(yùn)行性能。按下列過程進(jìn)行控制。

(1)性能試驗(yàn)：側(cè)板材料除了要做理化復(fù)驗(yàn)分析外，更需要了解材料的冷彎性能，并看重對(duì)材料的大塊冷彎性能進(jìn)行分析和試驗(yàn)。

(2)角部焊接：對(duì)機(jī)加工合格的側(cè)板的4個(gè)內(nèi)側(cè)角部進(jìn)行堆高焊接,焊接長(zhǎng)度為55mm(焊接堆高要保證能打磨出直角),焊后打磨成直角。

(3)批量生產(chǎn)：首件側(cè)板合格后進(jìn)行批量生產(chǎn)。批量生產(chǎn)過程中每40件側(cè)板生產(chǎn)后，就要全面檢查一次靠模、鉆模精度及側(cè)板的制作質(zhì)量。

(4)側(cè)板制作好后進(jìn)行噴砂除銹并涂裝一道底漆，側(cè)板無需防腐面應(yīng)涂一層防腐油。

3.3活塞桁梁、制作

(1)活塞板的制作嚴(yán)格按排版圖進(jìn)行。

(2)活塞板的壓彎要在壓彎胎具上進(jìn)行。

(3)活塞主弦梁及其上的連接板的高強(qiáng)螺栓或精制螺栓連接孔應(yīng)用套模進(jìn)行鉆孔。

4煤氣柜柜體安裝

4.1煤氣柜柜體安裝程序

稀油密封干式煤氣柜的安裝一般分為3個(gè)工藝階段進(jìn)行。干式氣柜安裝工藝流程圖見圖2。

4.2主要安裝方法

4.2.1基礎(chǔ)復(fù)測(cè)

(1)對(duì)照基礎(chǔ)圖紙，確定基礎(chǔ)原點(diǎn)。確定中心標(biāo)志、原點(diǎn)(即中心圓)，找出中心點(diǎn)，同時(shí)找出基礎(chǔ)分度基準(zhǔn)點(diǎn)(基準(zhǔn)線)。基礎(chǔ)螺栓孔的養(yǎng)護(hù)及檢查施工中有否遺漏項(xiàng)目，查看土建施工中各種原始檢查記錄。

(2)基礎(chǔ)測(cè)量。在柜中心架設(shè)經(jīng)緯儀，首先將柱號(hào)1#、7#、13#、19#(即0°、90°、180°、270°位置)的中心軸線標(biāo)注在標(biāo)志預(yù)埋板上，再在90°范圍內(nèi)將各柱中心軸線用經(jīng)緯儀確定，并進(jìn)行標(biāo)注。

用水準(zhǔn)儀測(cè)定基礎(chǔ)標(biāo)高，用鋼尺配拉磅測(cè)量從中心到預(yù)埋件的距離及各預(yù)埋件之間的距離，測(cè)量1/4圓弦長(zhǎng)，并進(jìn)行標(biāo)注。由預(yù)埋件上的標(biāo)志點(diǎn)及柜中心點(diǎn)來測(cè)定其它檢測(cè)點(diǎn)的徑/切向偏差，確定基礎(chǔ)沉陷觀測(cè)點(diǎn)。

4.2.2氣柜底板及底部油溝安裝

(1)氣柜底板安裝。根據(jù)技術(shù)要求及現(xiàn)場(chǎng)來料情況繪制氣柜底板排版圖。

將氣柜底板在基礎(chǔ)表面根據(jù)排版圖鋪設(shè)開。在鋪設(shè)前底板的下表面防腐工作應(yīng)完成，并經(jīng)驗(yàn)收合格。底板鋪設(shè)好后，應(yīng)嚴(yán)格按底板焊接內(nèi)控工藝措施進(jìn)行焊接。煤氣柜底板焊接工程是十分典型的大面積薄板焊接工程。底板由中心板和內(nèi)外環(huán)板組成。底板的結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。

圖3　底板結(jié)構(gòu)

采用由內(nèi)向外依次進(jìn)行的基本方法。如圖3中的短縫3、4、5，應(yīng)先焊4縫，然后再焊3或5縫；長(zhǎng)縫A、B，應(yīng)先焊A后焊B。因?yàn)閮砂逑嗪?，焊縫會(huì)產(chǎn)生橫向收縮和縱向收縮，又因內(nèi)部是封閉部位，外部屬自由端(越往外越明顯)，由內(nèi)向外可使焊縫的橫、縱焊縫自由收縮。

底板焊接完成后，對(duì)底板進(jìn)行修邊處理，使整個(gè)底板呈20邊形，并使邊至中心距離比設(shè)計(jì)長(zhǎng)10mm。檢查焊縫表面質(zhì)量對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊縫做100 %真空檢漏。

(2)底部油溝安裝。將油溝底板按施工圖鋪設(shè)好，鋪設(shè)前油溝底板下表面要求防腐工作完成，并經(jīng)驗(yàn)收合格。油溝底板間點(diǎn)焊，將油溝底板間對(duì)接焊縫內(nèi)側(cè)板安裝處80mm距離焊好并打磨平整。組對(duì)的油溝內(nèi)側(cè)板間點(diǎn)焊，并與油溝底板點(diǎn)焊，將內(nèi)側(cè)板對(duì)接的接縫連接板點(diǎn)焊好。將油溝內(nèi)側(cè)板與氣柜中部基礎(chǔ)間灌滿砂。組裝油溝內(nèi)側(cè)板與氣柜底板間的連接角鋼。對(duì)稱施焊內(nèi)側(cè)板對(duì)接連接板。

4.2.3立柱的安裝方法

(1)基柱定位、安裝。在柜中心架設(shè)經(jīng)緯儀，在1#、7#、13#、19#柱號(hào)的標(biāo)志，預(yù)埋塊上點(diǎn)焊上基柱安裝水平方向基準(zhǔn)丁字尺，基準(zhǔn)丁字尺端面必須絕對(duì)垂直于軸線。

端面基準(zhǔn)點(diǎn)(即基柱導(dǎo)軌面中線所在位置)至中心半徑R；1#、7#、13#、19#柱號(hào)的丁字尺基準(zhǔn)點(diǎn)1/4圓弦長(zhǎng)。

同樣在每90°范圍內(nèi)設(shè)置其它柱號(hào)的基準(zhǔn)丁字尺，相鄰兩個(gè)丁字尺基準(zhǔn)點(diǎn)間距。將基柱與柱腳組焊，嚴(yán)格檢查基柱的平面度、直線度和導(dǎo)板的厚度，在導(dǎo)軌面上劃出中心線。在柜中心架設(shè)經(jīng)緯儀，在中心附件架設(shè)水準(zhǔn)儀，在所安裝基柱的切線方向架設(shè)另一臺(tái)經(jīng)緯儀。

將組焊好的基柱吊裝就位，用楔形墊鐵及支撐螺栓調(diào)節(jié)標(biāo)高、導(dǎo)軌面及中心線位置、徑/切身垂直度，最后將地腳螺栓緊固，再次觀測(cè)其安裝精度。20根基柱安裝好后，上二層側(cè)板，并用拉桿將基柱固定，校驗(yàn)基柱的垂直度及標(biāo)高。

基柱柱腳灌漿后再次觀測(cè)基柱的標(biāo)高及垂直度，并再次測(cè)量基柱之間的間距。

(2)第一節(jié)立柱安裝。認(rèn)真檢查立柱安裝夾模的平整度和扭度，檢查第一節(jié)立柱的平面度、直線度和導(dǎo)板厚度。

第一節(jié)立柱均吊裝好后，在立柱中部圍圈一層側(cè)板以固定立柱(圖4)。

圖4　第一節(jié)立柱安裝

在柜頂及活塞上走道的導(dǎo)輪上部安裝立柱導(dǎo)向塊，以確保頂升過程中活塞的走位及有效地控制焊接變形。該措施對(duì)保證氣柜本體安裝垂直度較為重要，與立柱導(dǎo)向輪相比具有活塞頂升走位正確的優(yōu)點(diǎn)，立柱導(dǎo)向塊位置調(diào)整正確后，用電焊點(diǎn)固以保證穩(wěn)固可靠。

用經(jīng)緯儀測(cè)量第一節(jié)立柱的垂直度是否符合要求，調(diào)正立柱導(dǎo)向塊的徑向和切向位置。

對(duì)稱交替施焊立柱接頭，焊接方法按內(nèi)控工藝措施執(zhí)行。焊后將立柱導(dǎo)板的5個(gè)加工面及工字鋼背部的焊縫磨平，工字鋼背部連接處用連接板及螺栓堅(jiān)固。

(3)后續(xù)立柱安裝。后續(xù)立柱安裝工作是在柜頂立柱組裝平臺(tái)上進(jìn)行，并在作業(yè)良好的高度位置時(shí)進(jìn)行連接。安裝前必須嚴(yán)格檢查立柱的平面度、直線度及導(dǎo)板厚度。先將立柱安裝夾模具與已安裝的立柱上段連接牢固，再用柜頂?shù)鯇⒋b就位，利用夾模具與下面一節(jié)立柱連接牢固，立柱工字鋼也通過連接板連接。待裝立柱均組裝好后，在裝好立柱的中部圍圈一層側(cè)板以固定立柱。觀測(cè)立柱圍圈側(cè)板處徑/切和垂直度。

4.2.4側(cè)板的安裝方法

(1)側(cè)板1～7安裝。部分側(cè)板已在密封安裝前吊裝組對(duì)，焊接按內(nèi)控工藝措施進(jìn)行。焊后對(duì)焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，并及時(shí)做防腐處理。

拆除柜頂中心臺(tái)架，安裝臺(tái)架支柱處的活塞底板，并做焊縫檢驗(yàn)和防腐處理。

(2)后續(xù)側(cè)板安裝。側(cè)板組裝按兩組對(duì)稱組裝的原則進(jìn)行，且每層側(cè)板與下面一層側(cè)板的組裝方向相反。側(cè)板組裝在外腳手架的上平臺(tái)進(jìn)行，上下層側(cè)板的點(diǎn)對(duì)以內(nèi)側(cè)平為準(zhǔn)，每塊側(cè)板的點(diǎn)對(duì)由中向兩側(cè)進(jìn)行。側(cè)板的焊接在下平臺(tái)進(jìn)行，在所焊?jìng)?cè)板的上面必須有兩層已組對(duì)好的側(cè)板，以減

少焊接變形，待焊?jìng)?cè)板的焊接環(huán)向方向與下面一層側(cè)板相反。嚴(yán)格按內(nèi)控工藝措施進(jìn)行施焊。側(cè)板焊好后對(duì)焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)。在側(cè)板安裝過程中絕對(duì)嚴(yán)禁擴(kuò)孔和強(qiáng)制裝配。

4.2.5活塞安裝

(1) 活塞環(huán)梁安裝：在柜中央設(shè)置活塞環(huán)梁安裝臺(tái)架。校正臺(tái)架中心位置及水平標(biāo)高，活塞環(huán)梁定位好后用臨時(shí)拉桿固定。

(2)活塞桁架安裝：用塔吊將1#桁架吊架就位，調(diào)整其垂直度、半徑長(zhǎng)度及軸線偏差。調(diào)整好后點(diǎn)固，并用拉桿定位，與環(huán)梁連接處用螺栓緊固。

以同樣的方法對(duì)稱吊裝1#、7#、13#、19#桁架。等1#、7#、13#、19#桁架均調(diào)整固定后，同時(shí)對(duì)稱施焊桁梁與環(huán)梁的接頭筋板焊縫。

20榀桁架都安裝好后，對(duì)稱組對(duì)點(diǎn)焊活塞桁架間的橫梁及支撐。全部組對(duì)好后，對(duì)稱施焊。

(3)活塞底板安裝：活塞底板可根據(jù)吊裝能力及吊裝條件拼成大拼塊，以減少安裝焊接工作量及焊接變形，預(yù)制焊縫應(yīng)做煤油滲透。

(4)活塞油槽安裝：活塞油槽安裝應(yīng)在活塞上的其它主要焊接結(jié)構(gòu)施焊完畢后才能進(jìn)行，安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查油槽板的制作質(zhì)量。

分兩組先對(duì)稱吊裝角部油槽板，再對(duì)稱吊裝邊部油槽板，然后點(diǎn)焊，并設(shè)置臨時(shí)拉筋及邊部油槽板支撐，以便有效地控制焊接變形。

5結(jié)論

通過承建的稀油密封干式煤氣柜的情況來看，采用此方法安裝的煤氣柜符合設(shè)計(jì)要求和安裝的工藝要求，能達(dá)到設(shè)備使用的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為煤氣回收提供了可靠穩(wěn)定的保證。

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[作者簡(jiǎn)介]陳再?gòu)?qiáng)(1970～),男，大專，助理工程師，從事現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作。

【中圖分類號(hào)】TE821; TU758.11

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2015-07-16