煤氣柜及其安裝
 
濕式煤氣柜安裝濕式煤氣柜有螺旋升降式和垂直升降式兩種。柜內(nèi)容量從幾千立方米到幾十萬(wàn)立方米

，氣體壓力通常為O．0012～O．004MPa。儲(chǔ)存煤氣的鋼制柜體及其鋼附件和基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。煤氣柜的用

途是：(1)緩沖煤氣產(chǎn)量與用量之間的不平衡，即當(dāng)產(chǎn)量高于用氣量時(shí)，將多余的氣體儲(chǔ)存在柜體內(nèi)，以

補(bǔ)充高峰時(shí)供氣量的不足；(2)穩(wěn)定管網(wǎng)壓力；(3)混勻煤氣成分。按密封方式煤氣柜可分為濕式和干式兩

大類。干式煤氣柜與濕式煤氣柜相比，有儲(chǔ)氣壓力高、壓力穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、煤氣不增濕、污染少、基

礎(chǔ)負(fù)荷輕、占地面積小及操作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在大多采用干式煤氣柜。
中國(guó)從20世紀(jì)80年代以來(lái)，干式煤氣柜的采用有了很大發(fā)展。上海寶山鋼鐵總廠建成了15萬(wàn)m3潤(rùn)滑脂橡膠

圈密封型煤氣柜、12萬(wàn)m3稀油密封型煤氣柜及8萬(wàn)m3橡膠薄膜密封型煤氣柜。煤氣柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范圍包括干

式煤氣柜和濕式煤氣柜。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括計(jì)算、鋼材選擇、防銹涂層和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
[濕式煤氣柜] 由下部水槽、中間部分的若干個(gè)圓筒形塔節(jié)、頂部鐘罩、導(dǎo)軌和導(dǎo)輪等組成。煤氣儲(chǔ)存在

鐘罩及塔節(jié)內(nèi)，鐘罩、塔節(jié)隨煤氣的增減而升降。在水槽、塔節(jié)及鐘罩間設(shè)置水封防止煤氣外逸。導(dǎo)軌是

鐘罩、塔節(jié)升降時(shí)的導(dǎo)向構(gòu)件，可分為直立導(dǎo)軌和螺旋導(dǎo)軌兩種形式(圖1)。
濕式煤氣柜較高儲(chǔ)氣壓力小于4．5kPa，壓力波動(dòng)范圍為1．5～3kPa，較大升降速度為1．2m／min。
(1)水槽。壁板和底板均選用鋼板，采用對(duì)接焊縫拼接，底板中部的長(zhǎng)向焊縫也可采用搭接焊縫。水槽上

部水壓小，可選用較薄的鋼板，但厚度不應(yīng)小于6mm，下部壁板需要考慮邊緣效應(yīng)，并按強(qiáng)度確定其厚度

。大型氣柜在導(dǎo)輪處的水槽外側(cè)，通常設(shè)置壁柱加強(qiáng)，以承受導(dǎo)輪處傳來(lái)的荷載。壁柱采用鋼板，其長(zhǎng)度

一般為水槽高度的1／3。底板厚度按構(gòu)造確定，中部一般取6mm，靠近壁板下端的底板取8～10mm鋼板，其

上設(shè)置承托塔節(jié)用的墊梁。
(2)塔節(jié)。由壁板、上掛圈、下掛圈等組成。壁板用3mm鋼板拼接后焊在導(dǎo)軌墊板和掛圈上，使塔節(jié)形成筒

狀外形。上下掛圈是用槽鋼和鋼板制成的環(huán)形槽。塔節(jié)或鐘罩升起時(shí)，內(nèi)側(cè)塔節(jié)的下掛圈和外側(cè)塔節(jié)的上

掛圈鉤在一起形成水封并掛起下層塔節(jié)。
(3)鐘罩。由頂板、頂架(包括徑向梁、環(huán)肋、支撐及頂環(huán))和筒體組成。頂板直接鋪設(shè)在頂架上，在任何

部位都不得與頂架焊接，這是因?yàn)闅夤癯錃夂螅敯迨軆?nèi)壓會(huì)鼓起。頂板周邊采用較厚的外圈板，一般為

8～14mm，其寬度經(jīng)計(jì)算確定。頂板中間部分按防腐和避雷接閃要求，采用3～4mm薄鋼板。頂架承托頂板

荷載(自重和雪荷載等)并承受環(huán)向力和徑向力。頂架一般是由型鋼制成的徑向梁和環(huán)肋正交組成的空間結(jié)

構(gòu)。環(huán)肋用角鋼制作，與頂架徑向梁相連，在部分環(huán)肋間，沿徑向梁方向設(shè)置支撐，以保證徑向梁穩(wěn)定性

。當(dāng)氣柜直徑大于60m時(shí)，可采用空間桁架的頂架。頂環(huán)位于頂架頂部中央，作為徑向梁的中部支撐點(diǎn)。

頂架與筒體的側(cè)壁板組成空間結(jié)構(gòu)，防止充氣后由于內(nèi)壓造成頂板和壁板的變形。筒體由側(cè)壁板和掛圈組

成，它作為徑向梁沿圓周方向的支承點(diǎn)。
(4)直立導(dǎo)軌。由內(nèi)外導(dǎo)軌、立柱、沿豎向間隔一定距離的環(huán)梁和立柱之間的交叉支撐組成。立柱作為塔

節(jié)升降的導(dǎo)向?qū)к墸漤敳扛哂阽娬稚仙蛇_(dá)到的高度。立柱數(shù)量和截面按承受的風(fēng)荷載或地震作用經(jīng)計(jì)

算確定。煤氣柜直徑愈大，高度愈高，立柱數(shù)量愈多。立柱沿水槽外側(cè)均勻布置，一般選用工字鋼制作，

大容積煤氣柜常采用格架式組合柱。內(nèi)導(dǎo)軌安裝在塔節(jié)壁板的內(nèi)側(cè)。
(5)螺旋導(dǎo)軌。常采用24～38kg／m鋼軌彎成螺旋形，與水平成45。斜角，均勻地敷設(shè)在塔節(jié)鐘罩外壁，與

壁板焊接成一個(gè)整體，使塔節(jié)、鐘罩具有很大剛性。導(dǎo)軌的方向在上下相鄰的兩個(gè)塔節(jié)上按相反方向布置

，以防止塔節(jié)升起時(shí)向一方傾斜。螺旋導(dǎo)軌的重量比直立導(dǎo)軌架(包括立柱、環(huán)梁及支撐)和導(dǎo)軌要輕15％

～30％。在中國(guó)當(dāng)采用濕式煤氣柜時(shí)，一般采用螺旋導(dǎo)軌。
(6)導(dǎo)輪。鐘罩和塔節(jié)借助導(dǎo)輪沿導(dǎo)軌升降。直立導(dǎo)軌式煤氣柜設(shè)有外導(dǎo)輪和內(nèi)導(dǎo)輪。外導(dǎo)輪安裝在鐘罩

頂部外緣和備塔節(jié)上掛圈頂部，內(nèi)導(dǎo)輪安裝在鐘罩和各塔節(jié)下掛圈底部。螺旋導(dǎo)軌式煤氣柜的導(dǎo)輪安裝在

水槽平臺(tái)或各塔節(jié)上掛圈的頂部。導(dǎo)輪承受柜體塔節(jié)上的風(fēng)荷載或地震作用。輪軸材料要求具有良好的抗

彎和抗剪能力，輪頭要求有較高的耐磨能力，輪軸和輪頭一般用鑄鋼或鍛鋼制作。

螺旋升降式煤氣柜的鐘罩及塔節(jié)外部，裝有斜形軌道及導(dǎo)輪。當(dāng)煤氣進(jìn)入或排出時(shí)，鐘罩及各塔節(jié)沿斜形

導(dǎo)軌呈螺旋形上升或下降。垂直升降式煤氣柜(圖1)的柜體在圓周方向設(shè)置立柱和導(dǎo)軌，鐘罩及各塔節(jié)設(shè)

有導(dǎo)輪。當(dāng)煤氣進(jìn)入或排出時(shí)，[導(dǎo)輪]沿導(dǎo)軌上升或下降。各塔節(jié)之間形成水封裝置(圖2)充氣后起密封

作用，杜絕煤氣向外泄漏。圖1垂直升降式低壓濕式煤氣柜示意圖濕式煤氣柜的結(jié)構(gòu)主要由煤氣進(jìn)出管、

底板、水槽、塔體、鐘罩、導(dǎo)向裝置及輥輪、配重等組成。柜體結(jié)構(gòu)安裝順序?yàn)椋夯A(chǔ)測(cè)量一底板鋪設(shè)一

水槽支柱-水封水柱高度板裝配一水槽注水基礎(chǔ)沉降試驗(yàn)一各塔節(jié)安裝一鐘罩安裝一進(jìn)出口管、輥輪、配

重等附件安裝一升降試驗(yàn)一氣密性試驗(yàn)一涂裝。
  
 

基礎(chǔ)測(cè)量時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)對(duì)柜的直徑、方位、支柱進(jìn)行定位。根據(jù)定位軸線進(jìn)行底板鋪設(shè)，要控制好搭接尺

寸。底板鋪設(shè)前其背面要進(jìn)行防腐處理。底板焊接采用跳焊法或退步反向焊分區(qū)、分段對(duì)稱進(jìn)行，焊縫要

全數(shù)進(jìn)行真空檢漏。水槽壁板及支柱安裝、調(diào)整定位后即行焊接，然后向水槽內(nèi)注水對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行沉降試驗(yàn)

并按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行觀測(cè)?；A(chǔ)沉降完成后開(kāi)始安裝塔節(jié)和鐘罩。塔節(jié)安裝順序?yàn)椋合劝部拷鄣乃?jié)，

然后依次向內(nèi)安裝各塔節(jié)，直到鐘罩。塔節(jié)安裝，一般是在底板上鋪設(shè)墊梁，調(diào)平并在其上劃出各塔節(jié)及

鐘罩的同心圓定位線，按照下掛圈一立柱一導(dǎo)軌一立柱一菱形板一上掛圈的順序依次裝配，調(diào)整定位后，

先內(nèi)后外對(duì)稱施焊；然后利用中央臺(tái)架安裝鐘罩桁架環(huán)，主梁、次梁和頂板，同時(shí)從中心向外對(duì)稱焊接頂

板。較后安裝煤氣進(jìn)出口管、放散管、斜梯和配重塊。
煤氣柜的升降試驗(yàn)是在全部安裝完成、電氣儀表調(diào)試合格后進(jìn)行，先向水槽充水，用鼓風(fēng)機(jī)從煤氣進(jìn)

出口管向柜內(nèi)鼓風(fēng)，當(dāng)鐘罩及各塔節(jié)先后升起并上升到位后，關(guān)閉進(jìn)出口管，打開(kāi)放散閥，排出空氣，各

塔節(jié)便開(kāi)始下降，依次先慢速后快速反復(fù)進(jìn)行升降試驗(yàn)。試驗(yàn)的檢查項(xiàng)目主要包括檢測(cè)各塔節(jié)及鐘罩的傾

斜，導(dǎo)輪嚙合情況，各塔節(jié)升降時(shí)的壓力變化以及壁板焊縫泄漏等。試驗(yàn)后進(jìn)行防腐涂裝。
干式煤氣柜安裝干式煤氣柜有稀油密封的曼恩型柜、干油密封的克隆型柜和橡膠膜密封的維金斯柜等。

曼恩型煤氣柜安裝柜體為多邊形筒狀直立式結(jié)構(gòu)(圖3)。儲(chǔ)氣量由幾萬(wàn)米。到十幾萬(wàn)米。立方米，儲(chǔ)

。零螢黜Id1內(nèi)部fJ圖3干式煤氣柜簡(jiǎn)圖氣壓力一般為O．004～O．008MPa。其安裝流程為：基礎(chǔ)測(cè)量一底

板鋪設(shè)一基柱安裝一底部油溝安裝一柜頂部安裝一活塞安裝一側(cè)板安裝一壓重配置一密封裝置安裝一活塞

走行試驗(yàn)一氣密性試驗(yàn)一涂裝。安裝技術(shù)要點(diǎn)有：(1)底板按板材長(zhǎng)度方向順排鋪設(shè)；鋪設(shè)前其背面要做

防腐處理；底板焊接采用分區(qū)(塊)、分段退步反向焊，焊縫應(yīng)全數(shù)進(jìn)行真空檢驗(yàn)。(2)基柱是煤氣柜的骨

架和行走導(dǎo)軌，其間距通常為5～7m，安裝時(shí)要精心調(diào)整間距以及徑向和切線方向的垂直度。(3)底部油溝

一般先安裝角部，后安裝邊部，油溝下面要緊貼基礎(chǔ)，上平面水平度應(yīng)控制在2mm以內(nèi)，周邊焊縫要作嚴(yán)

密性試驗(yàn)。(4)活塞安裝一般由中心環(huán)向外和角部油溝方向同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行，并利用活塞板控制活塞桁架的

間距?；钊宓暮附佑芍行沫h(huán)向外對(duì)稱進(jìn)行。(5)柜體安裝通常采用浮升正裝法，用設(shè)在柜頂?shù)囊苿?dòng)小吊

車或塔式起重機(jī)安裝。(6)壓重塊按設(shè)計(jì)要求和實(shí)際重量配置，并要考慮活塞傾斜情況。(7)密封裝置是密

封煤氣的關(guān)鍵部位，一般應(yīng)在柜體結(jié)構(gòu)安裝完成、不再進(jìn)行電焊和氣割作業(yè)后開(kāi)始安裝。安裝順序?yàn)椋夯?/p>

板組裝一帆布組裝一角部組裝一油溝內(nèi)組裝一隔離裝置組裝277麟一檢驗(yàn)一注油。(8)活塞走行試驗(yàn)在柜體

與密封裝置安裝調(diào)試完成后進(jìn)行，主要是對(duì)活塞傾斜、密封油系統(tǒng)、導(dǎo)輪、密封裝置等進(jìn)行綜合性考核。

(9)走行試驗(yàn)分慢速和快速兩種：先采用慢速(一般為1～2m／rai’n)進(jìn)行全行程上升或下降試驗(yàn)，完成后

再進(jìn)行快速下降試驗(yàn)。
克隆型煤氣柜安裝柜體為正圓形，用干油密封。儲(chǔ)氣容量一般為十幾萬(wàn)立方米到幾十萬(wàn)立方米，儲(chǔ)氣

壓力一般為O．006～O．008MPa?；钊c壁板間的密封裝置采用多層橡膠板，板間注入干油密封。安裝方

法與安裝流程與曼恩型煤氣柜基本相同。活塞為球面形的，沿圓周為箱形梁結(jié)構(gòu)，為保證活塞具有設(shè)計(jì)要

求的重量，梁內(nèi)要澆注一定量的混凝土；側(cè)板立縫焊接通常采用C0。氣體保護(hù)焊，橫縫焊接采用手工焊。

柜體安裝后，降下活塞即開(kāi)始安裝密封裝置，安裝流程為：組裝密封件一安裝密封件一安裝配重一安裝注

油管道和擋油板一調(diào)整配重。
維金斯型煤氣柜安裝維金斯煤氣柜采用橡膠密封膜設(shè)置在柜體金屬外殼與活塞之間，形成一個(gè)既可上

升又可下降的氣封裝置。煤氣柜的儲(chǔ)量一般不超過(guò)10萬(wàn)米。，貯氣壓力一般不大于0．006MPa，適用于儲(chǔ)

存含塵量高、且進(jìn)出速度快的煤氣。柜體安裝通常采用正裝法，基礎(chǔ)為拱形球面，底板鋪設(shè)并焊接完成后

，在底板上組裝活塞環(huán)梁和活塞板，在活塞板上組裝柜頂桁架和柜頂板，然后安裝基柱幣11t惻\'t板，利

用基柱用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升柜頂將其就位，較后安裝密封膜及附件。
綜合試驗(yàn)干式煤氣柜安裝完成后，要進(jìn)行活塞走行試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)?；钊凶咴囼?yàn)是對(duì)活塞傾斜、

導(dǎo)輪壓力、密封裝置、柜位計(jì)等進(jìn)行綜合考核。氣密性試驗(yàn)時(shí)，先向柜內(nèi)充氣，充氣量為柜內(nèi)容量的90％

左右，然后擱置7晝夜，每天當(dāng)氣溫穩(wěn)定(一般在日出前)時(shí)測(cè)量其壓力、體積和溫度，按照計(jì)算，其泄漏

率以不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為合格。