煤氣櫃

煤氣櫃

貯存工業及民用煤氣的鋼制容器
煤氣櫃是貯存工業及民用煤氣的鋼制容器,有濕式煤氣櫃和幹式煤氣櫃兩種。[1]煤氣櫃是由桁架與闆件組成的圓筒形鋼制構築物。煤氣櫃體積龐大(一般多在5萬m。以上),一般多在工廠預制,在工地組焊和安裝。
  • 中文名:煤氣櫃
  • 外文名:
  • 用途:貯存工業及民用煤氣
  • 種類:濕式煤氣櫃和幹式煤氣櫃
  • 材質:碳素鋼和低合金鋼

設備構造

濕式煤氣櫃為用水密封的套簡式圓柱形結構;幹式煤氣櫃為用稀(幹)油或柔膜密封的活塞式結構。煤氣櫃的鐘罩、塔及活塞為活動式結構,承受氣體壓力并保證良好的密封性能,其安裝精度要求較高。

煤氣櫃櫃體材質為碳素鋼和低合金鋼。工地連接方式有鉚接、焊接和高強度螺栓連接。焊接一般采用手工焊和CO2氣體保護焊。櫃頂桁架和櫃頂闆通常借助設置的中央台架進行安裝。

設備安裝

濕式煤氣櫃安裝濕式煤氣櫃有螺旋升降式和垂直升降式兩種。櫃内容量從幾千立方米到幾十萬立方米,氣體壓力通常為O.0012~O.004MPa。螺旋升降式煤氣櫃的鐘罩及塔節外部,裝有斜形軌道及導輪。

當煤氣進入或排出時,鐘罩及各塔節沿斜形導軌呈螺旋形上升或下降。垂直升降式煤氣櫃(圖1)的櫃體在圓周方向設置立柱和導軌,鐘罩及各塔節設有導輪。當煤氣進入或排出時,導輪沿導軌上升或下降。

各塔節之間形成水封裝置(圖2)充氣後起密封作用,杜絕煤氣向外洩漏。圖1垂直升降式低壓濕式煤氣櫃示意圖濕式煤氣櫃的結構主要由煤氣進出管、底闆、水槽、塔體、鐘罩、導向裝置及輥輪、配重等組成。

櫃體結構安裝順序為:基礎測量一底闆鋪設一水槽支柱-水封水柱高度闆裝配一水槽注水基礎沉降試驗一各塔節安裝一鐘罩安裝一進出口管、輥輪、配重等附件安裝一升降試驗一氣密性試驗一塗裝。

基礎測量時,應按設計對櫃的直徑、方位、支柱進行定位。根據定位軸線進行底闆鋪設,要控制好搭接尺寸。底闆鋪設前其背面要進行防腐處理。

底闆焊接采用跳焊法或退步反向焊分區、分段對稱進行,焊縫要全數進行真空檢漏。水槽壁闆及支柱安裝、調整定位後即行焊接,然後向水槽内注水對基礎進行沉降試驗并按規範規定進行觀測。

基礎沉降完成後開始安裝塔節和鐘罩。塔節安裝順序為:先安靠近水槽的塔節,然後依次向内安裝各塔節,直到鐘罩。

塔節安裝,一般是在底闆上鋪設墊梁,調平并在其上劃出各塔節及鐘罩的同心圓定位線,按照下挂圈一立柱一導軌一立柱一形闆一上挂圈的順序依次裝配,調整定位後,先内後外對稱施焊。

然後利用中央台架安裝鐘罩桁架環,主梁、次梁和頂闆,同時從中心向外對稱焊接頂闆。最後安裝煤氣進出口管、放散管、斜梯和配重塊。

煤氣櫃的升降試驗是在全部安裝完成、電氣儀表調試合格後進行,先向水槽充水,用鼓風機從煤氣進出口管向櫃内鼓風。

當鐘罩及各塔節先後升起并上升到位後,關閉進出口管,打開放散閥,排出空氣,各塔節便開始下降,依次先慢速後快速反複進行升降試驗。

試驗的檢查項目主要包括檢測各塔節及鐘罩的傾斜,導輪齧合情況,各塔節升降時的壓力變化以及壁闆焊縫洩漏等。試驗後進行防腐塗裝。幹式煤氣櫃安裝幹式煤氣櫃有稀油密封的曼恩型櫃、幹油密封的克隆型櫃和橡膠膜密封的維金斯櫃等。

曼恩型煤氣櫃安裝櫃體為多邊形筒狀直立式結構(圖3)。儲氣量由幾萬米。到十幾萬米。立方米,儲。零螢黜Id1内部fJ圖3幹式煤氣櫃簡圖氣壓力一般為O.004~O.008MPa。

其安裝流程為:基礎測量一底闆鋪設一基柱安裝一底部油溝安裝一櫃頂部安裝一活塞安裝一側闆安裝一壓重配置一密封裝置安裝一活塞走行試驗一氣密性試驗一塗裝。

設備種類

曼型幹式氣櫃、10萬m3橡膠膜幹式氣櫃。油罐群工程:

威金斯煤氣櫃又稱橡膠膜密封式幹式氣櫃,是石化、冶金、鋼鐵等行業的一種儲氣容器,該型氣櫃其結構主要分為外部不動殼體包括側闆、底闆、頂闆等,内部移動體包括活塞、T擋闆及連接側闆與T擋闆與活塞擋闆的内橡膠膜構成。

整個氣櫃儲放氣體靠櫃内移動體的上下移動來完成,整個移動體的水平通過活塞調平裝置來調整,氣櫃的密封主要采用橡膠膜作為密封。

煤氣櫃檢修

煤氣櫃在使用時,要根據工藝要求建立操作規程和巡回檢查制度,并嚴格執行。氣櫃使用過程中要進行定期檢查,定期檢查分為外部檢查和全面檢查。

施工程序

由于氣櫃的壁闆連接型式為搭接,在現場施工中,采用由下而上正裝的施工方法,整個氣櫃的安裝主要分為3個安裝階段進行:

第一階段為地面安裝階段:即從基礎複測驗收到具備條件上升的階段,主要包括基柱測量及基柱定位,基柱、櫃底版、活塞闆制作安裝,櫃頂制作等。

第二階段為上升安裝階段:即從第一層側闆一直到櫃頂的提升階段,主要包括側闆、立柱、斜梯、平台及防風梁的制作安裝。

第三階段為内部安裝及調試階段:主要包括T擋闆、活塞擋闆、櫃頂附件等制作安裝,調試、試運行及氣密試驗。

在整個氣櫃的安裝過程中,底闆、活塞闆的焊接,基柱的安裝,立柱及側闆的安裝,櫃頂吊架及橡膠膜的安裝,直接影響到氣櫃的安裝質量和運行性能。

施工關鍵

基柱的安裝

整個氣櫃全高分三根立柱連接,每帶側闆均通過連接角鋼或連接防風梁的角鋼與立柱連接,基柱的安裝精度對整個氣櫃的垂直度起到決定性的作用。

在就位基柱前,首先應對基礎進行複測,以基礎最高的一點為基準點,在櫃底闆鋪設完後,通過調整墊鐵使基柱柱腳底闆的下表面與底闆的下表面平齊,以保證安裝标高。

在安裝立柱的過程中,在櫃底中心架設全站儀,以便調整各個方位立柱的垂直度,保證安裝質量。

櫃底闆的鋪設

櫃底闆為球面形狀,為了減少焊接工作量及焊接所産生的變形,現場采用大拼闆的安裝方式,底圈各圈邊環闆排版時均應在環向留封口闆,便于保證組對精度。

櫃底闆安裝過程中應注意鋪闆順序及焊接順序,整個底闆施工過程中要保證闆的上表面平整度。

活塞及活塞水泥壩安裝

整個活塞組裝分為:活塞擋闆圍環安裝—活塞梁安裝—活塞水泥壩澆注—活塞闆安裝—活塞擋闆支架安裝—活塞内平台-爬梯安裝—活塞調平裝置安裝。

由于活塞的骨架由主徑向的骨架梁與次徑向骨架梁及若幹環向梁構成的網狀結構,在施工中按圖紙要求控制骨架間隙及骨架梁的精度。

活塞頂闆與主梁、次梁搭接焊。在搭接時應保證留有兩焊縫的間隙,闆與梁間盡量壓實。焊縫焊完需要做真空試漏檢驗。

櫃側闆的安裝

側闆安裝順序:每圈側闆共有18張,在安裝的過程中,采取正反安裝。即前9張側闆沿着順時針方向依次吊裝就位,後9張側闆沿着相反的方向逆時針就位。

其作用有兩個:一是因為整個壁闆對接形式為搭接焊,為了便于闆與闆間的穿插。二是可以控制立柱的扭曲變形,從而更加保證立柱的垂直度。

側闆的支承主要是靠側闆上的加強角鋼與立柱上的連接角鋼的連接。每張側闆上加強角鋼的彎制很重要,直接影響整個氣櫃的橢圓度。

通過滾闆機滾弧的加強角鋼及側闆檢驗合格後,通過制定的拱型胎具與角鋼圈點焊連為一體安裝。櫃壁闆間連接形式為搭接,在安裝時采用正裝法。

由下往上按順序将側闆吊裝就位,在安裝第一帶側闆時,先點焊側闆與底闆間的環焊縫,再點焊側闆間的立焊縫,以同樣的方法,依次往上安裝側闆。焊接每一圈側闆焊縫時,必須保證以上有兩帶已組裝點焊的側闆。

側闆焊接:氣櫃側闆的焊接質量,直接影響櫃體的外觀質量。如焊接控制不當,整個櫃體就會出現凹凸不平。

所以在焊接的過程中,焊工均布櫃體四周,每名焊工同位置、同方向、同焊接工藝、同時焊接,在焊接的過程中控制焊接電流控制在一定範圍内。

焊接次序:先順時針方向焊接立柱上的連接角鋼與加強角鋼的短焊縫,再逆時針焊接側闆間的立焊縫,最後焊上下兩圈側闆間的環焊縫。

注意在焊接立焊縫時,與環縫接頭處留100mm左右的焊縫暫時不焊,等環縫快與立縫交接時,再施焊與環焊縫一起平滑過渡。

在側闆環焊縫的焊接過程中,每圈側闆的焊接方向不一樣,主要采用的是反變形法,即在焊接一圈側闆時,所有焊工朝一個方向施焊,那麼在焊上一圈環縫時,焊接方向與下一圈方向相反,經過實踐證實,這樣焊接對控制側闆的變形很有效果。

櫃頂提升

1提升機具安裝

一般将吊裝立柱與最上段立柱制作一起,在最上圈側闆與平台焊接好後,将加強環梁與吊裝立柱上端連接緊固,在立柱頂端設置吊杆及滑輪組。

在氣櫃每根立柱基礎旁放置一台卷揚機,并将卷揚機固定,吊裝用鋼絲繩應保證足夠長。考慮每個卷揚機所承受的載荷相一緻,确保機具能承受、起吊受力點在吊裝立柱中心,必須保證在吊裝過程中,鋼絲繩呈垂直狀态。

通過現場計算,吊點選定在櫃頂梁與立柱的連接闆上

2櫃頂吊裝就位

在吊裝時,應保持同步性,每提升一圈闆的高度,進行一次平衡度檢測。在櫃頂提升至指定高度前100mm時停止吊裝,檢查頂環梁連接闆與櫃立柱間的間隙,并調整到要求範圍内,然後繼續提升,将櫃頂安裝就位。

3.内部構件安裝

氣櫃内部内部構件安裝,主要包括T擋闆支架、T擋闆、活塞擋闆。在這一系列的安裝過程中,主要控制密封直徑,要多次定位測量,随時調整,與橡膠膜的接觸面應打磨光滑。

4.橡膠密封膜的安裝

整個氣櫃的密封是靠内外兩層橡膠膜,内層橡膠膜附在活塞支架波紋闆上,外層橡膠膜附在T擋闆支架波紋闆上,與活塞、T擋闆支架、側闆、密封角鋼、密封槽鋼構成一個密閉系統。

安裝前确保櫃内與橡膠膜接觸的構件表面,光滑清潔無毛刺。在安裝完畢後,杜絕一切動火作業。密封角鋼及密封槽鋼表面應打磨光滑,除鏽徹底。

這是一個關鍵點,密封角鋼、槽鋼側闆對接頭部、密封角鋼與側闆的接縫處的焊接及密封槽鋼焊接處要求做油浸透試驗,下端密封槽鋼與活塞擋闆圍環底闆需雙道焊,保證絕對密封。密封膠塗抹均勻,要求螺栓擰緊後,密封膠擠出密封面。

整塊橡膠膜使用卷揚機進行一體吊裝。将橡膠膜展開并順次安裝吊裝夾具,吊點設在橡膠膜預留的吊裝孔上,起吊開始緩慢上升,使橡膠膜成自然狀态下的圓筒型,切勿扭曲。吊裝時,避免櫃内構件破壞橡膠膜。

吊裝就位時,先安裝上部的密封口,再進行下部密封口的安裝,安裝時密封角鋼和密封槽鋼上的開孔垂直對應。安裝就位後,再次檢查橡膠膜,确保上下不發生折皺。

5、氣櫃試運行調試

5.1調試内容

待整個氣櫃制作安裝、防腐施工、電氣儀表安裝及初步調試結束後,将鼓風機與進氣管臨時接通,單車試運良好。在櫃體外側設置U型壓力計,觀測氣櫃壓力變化情況。

在試運行過程中,主要檢查:櫃内壓力、活塞水平度、密封件之間的間隙及密封橡膠膜固定處氣密性檢查、焊縫的氣密性、活塞升降速度、調平裝置的驅動情況等。

活塞的水平度通過水泥配重塊來調整,櫃内壓力通過U型壓力計水柱的高度來推斷。

5.2整體氣密性

氣櫃的氣密性很關鍵,氣櫃的移動體部分需要作全面檢查。将氣櫃内沖入90%容積的空氣,進出氣口用水封死,檢查所有閥門、法蘭等氣體是否有洩露情況。

無洩漏後,選定一個時間(早上最宜),測定當時間段内大氣壓力、櫃内壓力、櫃内氣溫,要求每天定時一檢,連續檢查6天,觀察合格程度。

煤氣櫃維護

煤氣櫃使用周期較長,設備構件繁多,判斷故障困難,檢修難度較具有其它型式煤氣櫃所不可比拟的優點,但由于畢竟是一種新型設備,所以定期對煤氣櫃做好維護保養的工作可以起到設備儲存、穩壓起到重要作用。

如何維護好好煤氣櫃是十分必要的工作内容,具體如下:

防止異物:由于煤氣櫃内部密封膜為卷簾式運行,因此應當避免任何異物落入密封膜。

煤氣櫃必須制定并嚴格遵守操作紀律。

每次進行進櫃作業時,須滿足轉爐煤氣回收時快速上升的需要。

制定應急措施,準備好應急救爐回收活塞上升速度。

及時清點人員和工具物品,做好登記。

做好對煤氣櫃洩漏判斷,二段密封膜升起時,壓力穩範圍根據CO顯示報警值來判斷洩漏程度。

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