淺談維金斯氣柜密封裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

張韓霏

摘 要：本文著重給出了在維金斯型煤氣柜密封裝置的設(shè)計(jì)過程中減小安裝時(shí)累積誤差的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：維金斯型煤氣柜;密封裝置;累計(jì)誤差

一、緒論

維金斯型煤氣柜即通常所說的橡膠膜密封型煤氣柜，分為單段式和兩單段式兩種結(jié)構(gòu)形式。目前國內(nèi)大容量（最大可達(dá)15萬m3）維金斯型煤氣柜主要采用兩段式結(jié)構(gòu)，單段式結(jié)構(gòu)在小容量煤氣柜（多在1萬m3左右及以下）中應(yīng)用較多。近幾年，單段式煤氣柜憑借其運(yùn)行壓力穩(wěn)定，安裝、操作及維護(hù)簡便等優(yōu)勢(shì)也逐漸開始進(jìn)入大容量煤氣柜市場(chǎng)。目前國內(nèi)最大的單段式維金斯煤氣柜容量為10萬m3。[1]

維金斯型煤氣柜由柜本體鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械式柜容指示器、煤氣自動(dòng)放散裝置、柜底排水裝置、密封裝置、調(diào)平裝置等組成。其中密封裝置的設(shè)計(jì)是否合理是煤氣柜能否安全運(yùn)行的重要因素。

二、密封機(jī)構(gòu)的組成

無論哪種結(jié)構(gòu)形式的維金斯氣柜，其密封機(jī)構(gòu)均由密封橡膠膜、波紋板、上部壓板、下部壓板、導(dǎo)向環(huán)、導(dǎo)向板及墊片、螺栓、螺母等構(gòu)件組成。區(qū)別在于，兩段式煤氣柜的所有密封構(gòu)件均有兩套，外密封和內(nèi)密封各一套。因此兩段式煤氣柜的密封機(jī)構(gòu)從設(shè)計(jì)、安裝到運(yùn)行維護(hù)均比單段式煤氣柜要復(fù)雜。

三、密封機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

（一）密封橡膠膜

傳統(tǒng)密封橡膠膜的材質(zhì)為丁腈橡膠加氯丁橡膠的組合，此外還有丁腈橡膠加PVC材質(zhì)的組合。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)儲(chǔ)存氣體的成分，向橡膠膜廠家咨詢使用哪種材質(zhì)更為合適。

密封膜直徑的確定：單段式結(jié)構(gòu)為氣柜側(cè)板內(nèi)徑減去190mm;兩段式結(jié)構(gòu)中，外密封膜直徑為氣柜側(cè)板內(nèi)徑減去175mm，內(nèi)密封膜直徑為T擋板支架內(nèi)徑減去175mm。

密封膜長度的確定：根據(jù)密封角鋼位置及活塞支架長度繪制四種狀態(tài)下的密封膜長度，取平均值后向下圓整。四種狀態(tài)分別為未進(jìn)氣時(shí)（a）、活塞即將升起時(shí)（b）、活塞最大行程時(shí)（c）及活塞沖頂時(shí)（d），見下圖。

密封膜開孔數(shù)確定：確定密封膜直徑后，按開孔間距60mm計(jì)算密封膜開孔數(shù)，得到的數(shù)值按氣柜立柱數(shù)量的整數(shù)倍進(jìn)行圓整，之后按此數(shù)量重新計(jì)算開孔間距。這樣做是為了方便安裝時(shí)按立柱數(shù)進(jìn)行分區(qū)安裝，減小安裝過程中的累積誤差。

（二）波紋板

波紋板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

（1）注意波紋板背面掛鉤與活塞支架上懸掛波紋板的角鋼之間的尺寸配合，避免出現(xiàn)二者尺寸不符、安裝不上的問題。

（2）波紋板的材質(zhì)為鍍鋅鋼板，根據(jù)制造廠家反饋，鍍鋅鋼板的長度不宜超過7m（根據(jù)鍍鋅池長度確定），因此設(shè)計(jì)過程中如果出現(xiàn)波紋板長度超過7m的情況，需要對(duì)波紋板進(jìn)行分段，分段長度盡量均勻。

（3）波紋板的數(shù)量：先按波紋板間隙為15mm計(jì)算出波紋板的數(shù)量，之后按氣柜立柱數(shù)的整數(shù)倍進(jìn)行圓整，再按圓整后的數(shù)量重新計(jì)算波紋板的間距。這樣做也是為了便于分區(qū)安裝，減小安裝過程中的累積誤差。

（三）其余附件

在上部壓板和下部壓板的設(shè)計(jì)過程中需要注意的是，單個(gè)壓板上的開孔數(shù)量需根據(jù)安裝分區(qū)內(nèi)的開孔數(shù)量確定，并盡量控制在12～18個(gè)之間。盡可能使同一安裝分區(qū)內(nèi)的壓板數(shù)量為偶數(shù)，方便對(duì)稱安裝，進(jìn)一步減小累積誤差。導(dǎo)向板與導(dǎo)向環(huán)的數(shù)量為密封膜開孔數(shù)量的一半。

四、結(jié)語

維金斯型煤氣柜由于其相對(duì)于稀油密封型煤氣柜具有結(jié)構(gòu)簡單、建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，活塞運(yùn)行速度快等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)市場(chǎng)十分受到業(yè)主青睞。而密封裝置作為保障其安全運(yùn)行的重要組成部分，由于安裝構(gòu)件過多（大容量煤氣柜的安裝構(gòu)件可達(dá)上千件），在安裝過程中無可避免的會(huì)出現(xiàn)累積誤差，而這種累積誤差如果過大，會(huì)造成安裝后的密封橡膠膜出現(xiàn)褶皺，進(jìn)而縮短其使用壽命。因此，在密封機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)當(dāng)對(duì)可能出現(xiàn)累積誤差的構(gòu)件給予更多注意，同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)與設(shè)備制造廠家之間的交流，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)出的構(gòu)件廠家無法加工制造的情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜德進(jìn).國內(nèi)最大的單段式橡膠膜密封氣柜建成[J].特種結(jié)構(gòu)，2013，（1）.

[2]張平.維金斯氣柜橡膠膜褶皺、老化隱患分析[J].冶金動(dòng)力，2013，（8）.