一级造价工程师

五、气柜的制作和安装

(―)气柜种类及结构形式

气柜是煤气和混合气的储存设备，它用来调节煤气高低不均匀的供气负荷。按储气压力大小可分为低压储气柜和高压储气柜。低压储气柜按密封方式分类为湿式和干式两种，湿式有直立式和螺旋式;干式气柜是利用弹性垫片及油封填充方法保持密封，目前使用很少。高压气柜通常称为高压储气罐。

1.低压湿式气柜

低压湿式气柜主要由水槽和钟罩组成，钟罩分为数节(可随煤气输入输出而升降)，按升降方式不同，可分为直立式和螺旋式两种。

(1)直立式低压湿式气柜。其结构由水槽、钟罩、塔节、水封、顶架、导轨立柱、导轮、配重及防真空装置等组成。

(2)螺旋式低压湿式气柜。其结构由水槽、塔节、钟罩、导轨、平台、顶板和顶架、进出气管等部分组成，其本体由钢板拼焊成。

直立式气柜安设有立柱式导轨，每个塔节靠其侧面的斜导轨与相邻塔节上的导轮相互滑动而缓慢旋转上升或下降，如套筒式结构。螺旋式低压湿式气柜则是沿着螺旋式导轨升降，它和直立式低压湿式气柜相比较，可节约钢材15%?30%，但不能承受强烈风压，故在风速太大的地区不应采用。

湿式气柜构造简单，易于施工，但是其煤气压力波动大，土建基础费用高，冬季耗能大，检修时产生大量污水，寿命只有约10年。大容量贮气柜用此型不经济。

2.低压干式气柜

低压干式气柜是在低压湿式气柜的基础上发展起来的，是内部设有活塞的圆筒形或多边形立式气柜。罐筒由钢板焊接或铆接而成，筒内装有一个可以移动的活塞，其直径和罐筒内径相等。为了使活塞上、下移动稳定而设有导架装置。进气时，活塞上升;用气时，活塞下降，借助活塞本身的重量把煤气压出。由于造成煤气压力的设备是活塞，故可使输出煤气的压力基本保持稳定。

低压干式气柜的基础费用低，占地少，运行管理和维修方便，维修费用低，无大量污水产生，煤气压力稳定，寿命可长达30年。大容量干式气柜在技米与经济两方面均优于湿式气柜。

3.高压气柜

高压气柜贮存压力最大约16MPa，有球形和卧式圆筒形两种。高压气柜没有内部活动部件，结构简单。按其贮存压力变化而改变其贮存量。多用于贮存液化石油气、烯烃、液化天然气、液化氢气等。容量大于120m3时常选用球形，小于120m3则多用卧式圆筒形。

(二)湿式气柜制作和安装方法

1.气柜的预制

气柜预制的工作流程如下：

(1)底板条板与带板预制。气柜底板、钟罩中节、水槽在下料时，应按设计要求的几何尺寸绘制排版图。预制前应按排版图在板材上标出中心线、搭接线及安装顺序和方向。

(2)上、下水封预制。上、下水封(或环形槽钢)可以分段预制，水封分段预制组装定位焊后，其上口直径比设计值大5?7mm，并用型钢支撑。焊接时应将水封环形板垫平以防变形，焊好水封预制件后，应对照样台实样进行检查。

(3)角钢圈、槽钢圈、立柱及拱顶骨架的预制。气柜所用的角钢圈、槽钢圈的分段预制长度不应小于5m。不论采用热煨或冷弯，都要按设计直径在平台上放样、校正弧度，

并检查水平翘曲度，角钢圈或槽钢圈的接口应与壁板、梁柱端部接点焊缝错开150mm以上，其预制圆弧长总和应比设计周长大200?300mm,以满足组装时的需要。气柜各塔节立柱在下料前应进行调直，预制好的立柱断面翘面翘曲度不得大于2mm，纵向弯向全长不得大于3mm。钟罩拱形骨架的径向主、次梁在预制后其长度偏差不应大于10mm。

(4)导轨预制。导轨加工后的弧度应符合设计要求，不准有过烧、裂纹、急弯及不符合设计要求的扭曲现象。要求导轨加工后其弯曲弧度允许偏差小于径向±5mm、侧向±3mm。

2.气柜安装方法

低压湿式气柜钟罩、中节和水槽壁的组装有倒装法和正装法。

(1)倒装法是由钟罩开始逐节向外安装，最后组装水槽壁。施工时先装最上面的带板、然后由上而下逐圈组装焊接，壁板全部组装焊接后，安装下水封、立柱、上水封环形板和导轨。为了施工操作方便，钟罩和中节在导轨安装后，宜提升至适于焊接的高度，待水槽壁安装完后再复位。上水封立板可在各塔节复位前安装，钟罩拱顶则在钟罩最上一带板组装完后进行组装。

(2)正装法是目前常用的施工方法是正装法。气柜的正装法施工分为两种，一种是机械配合正装法，第二种是起重机机械配合水浮正装法。现对低压螺旋气柜正装法施工作简单介绍。

1)当施工准备工作(包括预制工作)完成后，首先安装气柜的底板。气柜的底板由中心条板、中幅板、边板组成。底板铺设应在基础上画出十字中心线，按照设计排版，先铺设中心条板，由中心条板向两侧顺序铺设中幅板及边板。施工中中幅板全部为对接，中幅板与边板为搭接。

2)气柜底板安装完成后，经严密检验合格即可安装气柜的水槽壁板。首先利用起重机将水槽壁板的第一圈板逐块分别与底板垂直对接并施焊。

当第一圈壁组焊完毕后，在水槽内设置浮筒，浮筒作为内操作平台，外部通过吊架吊篮托着钢平台作为外操作平台。随着浮筒充水升起，外吊篮相应吊起，水槽壁板开始逐渐向上安装，直至壁板安装完毕为止。

3)接着安装水槽壁板顶部的平台与壁板外侧的立柱。利用施工吊装机械和活动平台相配合，将立柱分别均布在水槽壁板外侧上。

4)气柜塔体安装时，气柜塔体由垫块、中节、顶梁、顶板、进出气管、导轮及各中节梯子栏杆组成。塔体安装是气柜施工的关键工序，安装顺序是由外向内，即先安装中节一(或称塔一)骨架，再安装中节二(或称塔二)骨架，然后依次进行。在垫块安装好后，应接着安装各中节的下挂圈(下水封)，并经水压试验合格。下水封安装完成后，开始安装上水封，上水封安装完成后进行导轨安装。然后开始安装菱形板，菱形板的安装是从内向外顺序进行。钟罩(塔顶)由顶架、顶板、中心环组成。钟罩的顶骨架安装前应将拱顶角钢圈在带板上，以定位焊固定。组装骨架时先将骨架中心环固定好，然后将主、次梁对称进行组装。拱顶盖板组装时先组装边缘的环板，焊完后组装焊接中间薄板。组装完成后，再安装斜梯、栏杆、导轮。

3.气柜安装质量检验

(1)施工过程中的焊接质量检验。焊接规范要求如下：

1)气柜壁板所有对焊焊缝均应经煤油渗透试验。

2)下水封的焊缝应进行注水试验，不漏为合格。

3)当钢板厚度为8mm以上时，水槽壁对接焊缝应进行无损探伤检查，抽查数量，立焊缝不少于10%，环缝不少于5%。如不合格，则应在该焊工所焊焊缝有缺陷部分的延伸方向加倍检查，或在其他可疑部分进行补充探伤，如仍不合格，则该焊工所焊的焊缝应100%探伤检查。

(2)气柜底板的严密性试验。气柜底板严密性试验同样是为了检查底板结构强度和焊缝的严密性。底板的严密性试验可采用真空试漏法或氨气渗漏法。

1)真空试漏法。真空试漏法是在底板焊缝表面刷上肥皂水，将真空箱压在焊道上并用胶管接至真空泵，当真空度达到1.96kPa(200mmHg)时进行检查，以焊缝表面不产生气泡为合格。

2)氨气渗漏法。沿底板周围用黏土或其他材料将底板与基础间隙封闭(需要留出4?6个孔洞以检查氨气分布情况)。检查时向底板下通人氨气，用试纸在底板周围留好的孔洞处检查，氨气分布均匀后，即可在焊缝表面涂刷酚酞-酒精溶液进行检查。

(3)气柜总体试验。

1)气柜施工完毕，进行注水试验。气柜施工完后，经检查合格后首先进行注水试验，其目的一是预压基础，二是检查水槽的焊接质量。水槽的注水要分次进行，每次注水后观察基础沉陷情况，如发现沉陷较快和不均匀沉陷要立即停止注水并将水放尽，找出原因，采取有效措施进行处理，处理完后进行注水。水槽注水试验不应少于24h。

2)钟罩、中节的气密试验和快速升降试验。气柜气密试验和快速升降试验的目的是检查各中节、钟罩在升降时的性能能和各导轮、导轨、配合及工作情况，以及整体气柜密封的性能。

试验方法如下：

①试升。用鼓风机向钟罩内充气，使钟罩及中节徐徐上升，通过观察导轮运转情况和借助于钟罩上“U”型压力计压力变化情况来检查钟罩及中节上升性能，用涂肥皂液来检查钟罩、中节、罐顶的焊缝和水槽壁的密封性能，观察水槽有无漏水现象。如发现有漏水现象，应立即停止注水，将水位降到缺陷位置以下进行补焊。

②试下降。当钟罩升到最高位置后关闭进气阀，打开放空阀，使钟罩及中节缓缓下降。此时要注意压力变化和导轮运转情况，并加以记录。

③快速升降。缓慢升降合格后，应进行快速升降试验。速度不超过1.5m/min，观察钟罩、中节和导轮的运转情况。快速升降以2次为宜。

（责任编辑：zyc）

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