150000m3稀油密封干式煤氣柜施工質量控制

陳 雷

(中國二十二冶集團有限公司，河北唐山 064000)

干式煤氣柜在冶金、化工行業中起存貯煤氣、平衡管網壓力作用。與其他類型煤氣柜相比，它的制造安裝質量要求高，貯存容量大，施工技術復雜，是目前煤氣行業中一種新的安裝工藝。

某鋼廠150 000 m3煤氣柜是國內第一個自行設計、制造、安裝的氣柜，所有零部件全部是國產。它的工作原理是由密閉在多棱柱柜體內的剛性活塞，由活塞邊緣油槽內的機械密封裝置，加油后產生密封作用，通過活塞在柜體內往復升降，實現貯存煤氣。它的主體結構是24邊棱柱體，棱邊長7 m，最大直徑為53.629 m，底座面積為2 233 m2，氣柜檐口高度為82.957 m，煤氣容量上限為165 245 m，柜體鋼結構總重量約為1 931 t。柜內活塞由型鋼和鋼板制成，其表面輔設混凝土配重塊，活塞總重量約為1 595 t。柜內設計壓力為8 kPa。

該型煤氣柜的施工工藝分為土建、設備制造、設備安裝、設備調試等階段。它的構造包含有柜底板、底部油槽、導柱、側板、柜頂桁架和頂板、通風帽、活塞桁架和底板、活塞、油槽、柜身平臺、電梯井架等。施工方法是采用氣壓頂升法。

施工技術采用先進的立向下焊技術，全站儀測量技術，密封機構兩次安裝及整體調試技術等。鋼結構立柱加工自行設計專業加工銑床，并設計專用吊裝，側板吊裝設置三臺柜頂吊車。

柜體土建基礎施工及鋼結構安裝階段施工工序是:

施工準備→基礎挖土及驗槽→基礎混凝土施工→基礎驗收→基礎表面防腐施工→柜底板安裝→柜底油槽安裝→活塞桁架及底板安裝→柜頂桁架及頂板安裝→基礎側板安裝→活塞油槽安裝→密封機構安裝→上下導輪安裝及防回轉裝置安裝→頂升準備→頂升安裝第二節導柱及側板→頂升安裝3節～8節導柱及側板→固定柜頂桁架→活塞回落→密封機構拆除→測量導柱垂直度及平整度→活塞密封機構二次安裝→氣柜空載試驗→安裝活塞頂部混凝土配重塊→填注密封油→整體調試→竣工。

衡量該氣柜施工質量的標準是氣密性能試驗泄漏率和活塞運行狀態。在施工中，每道工序都直接或間接影響煤氣柜的運行質量。要使煤氣柜整體質量達到設計要求，對每道工序的質量要進行嚴格把關，實行質量控制。如質量失控，達不到設計規范要求，將直接影響氣柜的安全生產，嚴重時會給國家造成不應有的損失。

該式煤氣柜質量驗收在當時國內還沒有正式的驗收規范標準。施工中參照國外同類型氣柜標準執行。該標準要求較高，執行難度大。在施工中應注意以下四個階段的工程質量控制:

1)在土建基礎施工階段，要控制好標高、軸線對稱度和外型尺寸;

2)在結構制作階段中，對基柱、導柱制作公差、側板制作公差、活塞桁架及中心環制作公差要嚴格把關;

3)在安裝階段對柜底板平整度，基柱標高和切向、徑向偏差，活塞中心環與氣柜中心重合度、活塞桁架跨度、活塞傾斜值，側板接頭部位表面配合尺寸，導柱的徑向和切向偏差，密封裝置滑板與側板間隙進行控制，上下導輪中心與導柱中心重合度要按標準從嚴掌握;

4)在調試階段，對配重塊配置均勻程度，活塞傾斜度，活塞防回轉裝置安裝位置，上下導輪與導柱間隙尺寸，密封機構滑板和滑塊配合尺寸要一絲不茍。

為保證煤氣柜施工質量，必須建立一個完整的質量保證體系。對影響煤氣柜施工質量的幾個重要工序，實行質量跟蹤控制。在施工準備階段做好圖紙會審，施工組織設計編制，材料和預制構件及半成品的檢驗，施工機械設備的檢修等項工作。在施工階段，做好技術交底，施工質量檢查和驗收，運用現代化管理方法對整個施工中幾個重要部位做好質量分析及跟蹤，做到有專項措施，有專人負責，有完善的質量保證體系。對出現的質量問題，要及時分析原因，采取措施，處理達到標準后才可以進行下道工序。

根據對氣柜密封性分析，影響密封狀態好壞的原因是多方面的，其因果分析圖見圖1。影響煤氣柜氣密性試驗泄露率的主要因素有人和管理、材料、設備及施工工藝五個方面。其中人的影響因素有:人的責任心、人所處的工作環境;管理的影響因素有:沒有建立質量保證體系、圖紙沒有會審、技術人員沒有對技術方案交底或交底不明確;材料的影響因素有:滑板材料不合格、側板平整度不合格、活塞材料不合格、焊條質量不合格、彈簧彈力不合格、密封油粘度不合格;設備的影響因素有:導柱加工設備精度沒有達到要求、側板冷彎成型加工設備誤差大(影響因素有樣板、導柱加工沒有專用模具)、測量儀器誤差大(影響因素有儀器沒有校驗、使用未經檢驗的設備);工藝的影響因素有:安裝導柱垂直度沒有考慮安裝側板焊接收縮量、制造及安裝活塞桁架時沒有考慮焊接底板的收縮量、測量導柱垂直度時沒有考慮儀器誤差、焊接工藝不符合標準要求(影響因素有底板沒有做真空試驗、側板沒有做滲漏試驗)、導柱出場前未作預組裝。

要確保施工質量，需做好如下工作:

1)在施工中對測量工作要給予高度重視，測量器具要定期送檢，原始控制點要做好保護工作并定期復測。在測量導柱垂直度時注意補償儀器本身的誤差。

2)在結構制作中，要加強材料管理，對側板平整度、滑板材質、活塞用料的截面尺寸公差要嚴格把關，在活塞材料代用上需認真計算是否影響平衡。

3)柜底板焊接工藝可采用分塊、分段退焊法，以確保柜底板平整度。

4)導柱加工要采用一次成型加工工藝，對兩根導柱接頭部位要在制作現場進行預組裝，以提高精度。對側板制作采用冷彎成型技術，其安裝孔采用鉆模鉆孔工藝，保證精度。

5)現場安裝工藝，要從提高施工質量出發，導柱垂直度在安裝上要考慮側板焊接收縮量，活塞桁架制作要考慮焊接底板的收縮情況。而且焊接工藝要采用對稱焊。

6)現場安裝中，要重點控制基柱垂直度、標高、導柱垂直度、側板平整度，以及活塞桁架各軸線與導柱軸線重合度?；钊秸燃懊芊鈾C構安裝質量，都是影響整個煤氣柜施工質量的關鍵部位，對這些部位在施工中要有專項控制措施，做好工序間交接工作，嚴把工序間的質量關，把問題解決在本道工序內。

7)在氣柜調試中，要做好活塞回床觀察，氣柜導柱垂直度測量，密封機構二次安裝工作。為確保質量，對活塞要進行一次不加密封油空載試升，以便檢查密封機構動態運行情況，上下導輪運行情況和活塞平衡情況。在確認沒問題后，才可以安裝配重塊，進行正式起升，做氣密性試驗。

重點控制的是特殊工序及重要工序。特殊工序是焊接，包括底板及桁架底板、導柱和側板。重要工序有導柱安裝、密封機構安裝、活塞桁架安裝、防回轉裝置安裝。底板平整度控制，焊接順序也是關鍵，焊接變形控制好壞關鍵在橫、豎焊縫的焊接順序的合理安排。底板與油槽焊接要考慮底板的熱膨脹因素，焊接時間最好考慮上午。側板焊接要采用對稱焊接工藝，焊接人員要經過培訓，合格后方可上崗，每個人員焊接完成后要有焊接記錄，便于今后追蹤。導柱垂直度測量要考慮光照、溫度的影響，考慮測量儀器的誤差，考慮焊接側板收縮影響。側板煤油滲漏試驗要與安裝同步完成，檢測率必須達到100%，避免留有隱患?；钊钠胶馍凳潜ＷC密封良好的關鍵，制造和安裝過程中要考慮構件平衡，頂升過程中要考慮滑軌的間隙，監控及時發現問題，及時調整防回轉裝置。煤氣柜氣密性衡量標準是供密封油油泵工作頻率，一般要求是每天70次～90次。此外，活塞平衡狀態及有無回轉也是影響氣柜正常運行的重要因素。在施工中也要認真對待，否則將產生嚴重后果?？傊?，該型煤氣柜是非標設備，是機械安裝與鋼結構制安相結合的一項工程。其質量管理不同于鋼結構制安，也不同于機械安裝工程，要保證質量，從根本上要改變舊的傳統觀念，用新的管理方法去指導各項工作，并采用新技術、新工藝、先進的施工方法來保證安裝中各道工序的質量，使煤氣柜整體質量達到標準。