煤气柜安装工程技术与质量管理

仲坤

摘 要：文章针对10000m3直升式气柜制作、安装实例，重点从结构施工、焊接工艺、防腐工程等角度出发，详细阐述了煤气柜安装技术要点以及质量管理措施，一方面使得煤气柜施工质量得到保证，另一方面给予从事该专业的人员及企业在建设类似工程上提供借鉴。

关键词：煤气柜；焊接工艺；质量控制；水槽壁板

引言

煤气柜设备是种储存煤气燃料的大型容器，在能源节约、保护和回收方面具有重大意义，其历史发展悠久，被广泛应用于钢铁、石油化工、冶金等工程领域。煤气柜破损的危害也是不容小觑的，在设计与建设过程中存在着诸多注意事项，施工工艺稍有不当，将使得气柜的运作效率与工作效果大大降低，甚至严重到使煤气柜报废[1-3]。因此，对煤气柜的制作安装、焊接工艺、防腐工程等实施流程都要进行详细的规划与组织，另一方面还要考虑环境和人为因素的制约，对施工监测与人员管理制定规范章程，这样才能确保煤气柜安装顺利，投入使用时以达到高效、安全可靠的预期目标。

1 安装技术与工艺要求

煤气柜有湿式和干式煤气柜之分，湿式煤气柜和干式煤气柜的区别在于前者是用水密封的套简式圆柱形结构，后者是用稀（干）油或柔膜密封的活塞式结构[4]。本文以湿式直升式煤气柜为例指出安装时应注意的要点和质量控制要求，所涉及的直升式煤气柜由三个重要部分构成，即水槽、塔节和柜顶；水槽用于装水以保证内部的密封性；塔体用于储藏煤气燃料，其升降通过塔壁的上、下导轨实现；柜顶采用钢材搭建，形状类似开口向下的抛物状。

1.1 地基施工

自然地质条件是煤气柜安装所需考虑的重要前提，良好的地基条件对施工质量具有一定的保证，对于土质松化、地下水位高等复杂地质，需要进行相应的地基处理以满足安装质量要求，具体安装前注意事项如下：（1）根据建设地点的土质特点、开挖深度等因素采取合理的工作形式，做好土地塌陷等安全防范措施；开挖实施后应进行简单的地基夯实并用钢板桩支护，以达到所需的承载力要求。（2）在基础施工过程中，合理选取钢筋并对配筋的数量、捆轧方式严格规范，防止出现数量不全、捆扎遗漏等现象。（3）混泥土中的添加剂比例应根据所受到的周边腐蚀环境进行配制，以使地基长期稳定；洒水、覆盖等保护措施也需根据天气情况调整养护次数，以保证混泥土的凝固效果。

1.2 水槽底板施工

水槽的施工乃是整個工程中的重中之重。水槽底板需经过防腐预处理才能进行精准铺设，首先确定基础中心点及安装轴线位置，并对中心底板反面进行焊接垫板，再将中心底板下面铺平垫沙层并按设置位置进行吊装；采取拉线法确定中间带底板轴线位置并做出标记，然后对中心底板两侧的两块大拼板进行正反焊垫板，划出安装轴线并通过吊装就位；同理进行中间带的其他底板安装。

在焊接过程中，遵循合理的焊接顺序和确定焊接参数，对控制焊接变形有着重大影响。在施焊时采用大拼板法进行施工，即小板拼成大板，大板再拼成整体；同时对焊接电流和焊条直径进行控制，严格按照先对横焊缝焊接，再对纵焊缝焊接，并由中心向外对称焊接；最后使用木棰拍打法或热处理等方式去除焊接板的应力，完成后对底板进行平整度检验和焊缝处真空检漏，若发现气孔、虚焊等质量缺陷，应及时修正。

1.3 水槽壁板施工

水槽壁板是由不同厚度的圈板构成的圆柱形，不仅焊接量大，而且极易发生焊接变形；在安装时采用倒装法，从上到下吊装；先将壁板通过卷板机碾成一定弧度，再进行壁板与壁板间的焊接；焊接采用埋弧自动焊，板头的焊接在板边附近处实施电焊成型，同时壁板吊装到指定位置后应立即进行焊缝，以降低应力大小和防止壁板变形。此外，在开始焊接边环板时需进行带垫板对接缝，再对边环板中幅板的搭接缝焊接，最后由外到里实施水槽壁板与底板边环板的角焊缝。

1.4 塔节安装

塔节应按规定步骤安装，即先从靠近水槽的塔节开始安装，再依次安装其他塔节，直到钟罩。在安装过程中通常在底板上铺设垫梁，并标记出各塔节及钟罩的同心圆定位线，遵循下挂圈-立柱-导轨-立柱-菱形板-上挂圈的组装顺序进行装配，再按照定位标准由内到外进行对称焊接，最后安装煤气进出口管、放散管、斜梯和配重块。

1.5 柜顶安装

柜顶由型钢组成拱型骨架，骨架上覆以钢板与塔体形成钟罩，本文主要从三方面进行讲述，即柜顶桁架、顶板、通风帽的安装。桁架单元与环梁的连接部位进行对称焊接，且对称组焊桁架间的横梁及支撑。顶板从外到里进行吊装铺设，铺好后再进行严格施焊。通风帽安装时先将风帽架对称组对，之后和风帽圆环组配焊接。

2 工程质量管理

2.1 施工原材料质量控制

实施原材料的有效监控，对提高煤气柜安装质量有着重要影响。建设过程中使用的原材料包括板材、钢结构、建筑材料及机械部件等，其中建筑材料在购买时应充分考虑其化学性能和物理性能与燃气接触时所产生的反应影响，且选择正规的商家购买以防发生因材料质量问题而引发的工程事故。此外，对买进的机械部件、零部件等钢构件进行质量合格检验，以保证达到煤气柜安装的规范要求。

2.2 防腐质量控制

防腐处理应满足除锈设计要求，既要保证涂装的附着力，也要减少处理后对钢材、薄板的性能影响。涂装时煤气柜表面一般分为与煤气接触位置和外部位置，对接触表面进行的防腐处理要严格要求，而外部表面则参考大气环境对钢材、板料的腐蚀资料采取适当的涂装涂刷方式、品种及涂层厚度。

在防腐工程中，金属表面应结合人工和机械方式进行喷砂除锈等方式处理，底板下表面的防腐在铺设前处理，塔节内表面在覆盖前进行面漆外防腐处理，为减少高空作业次数，柜顶上部件及拼板在安装前完成防腐处理。

2.3 焊接质量控制

为了确保施焊质量，除了聘请专业水平高、职业理念强的焊工来完成焊接工作，而且还应严格遵循焊接规范要求，具体有以下几点：（1）焊接装配。钢板应按排放方式铺设，并用工具卡、楔子等刚性固定方式定位，遵守焊哪道则定位哪道，以减少应力和焊接变形。（2）焊缝要求。底板焊完后经外观检查合格，并对焊缝进行真空试漏法检查，当真空度达到0.027MPa时，焊缝表面不产生气泡为合格；水槽壁板的焊缝按规定比例要求进行射线探伤检查，探伤不合格的焊缝，应在缺陷的延伸方向加倍检查，如仍不合格，则对该焊工施焊的焊缝进行100%的检查。

3 结束语

本文论述的煤气柜安装技术和质量控制措施，是基于本作者参与的10000m3煤气柜制作、安装与防腐的施工经验之上，该建设的煤气柜再投入使用过程中为越南高平钢铁股份公司钢铁高生产量奠定了基础。水槽制作采用大拼法安装工艺进行煤气柜设施的建设，在实践中得到了较好的工艺效果和质量保证，煤气柜安装过程中从施工工艺和人员、企业等质量管理两主要角度简述的注意事项及安装要点，不仅有利于解决工程技术疑难，而且为企业在建设煤气柜工程起到了指导性意义。

参考文献

[1]李康.煤气柜安装工程的质量管理[J].包钢科技，2015（2）：72-75.

[2]郑小宝.曼式煤气柜本体安装技术工艺[J].冶金自动化，2009.

[3]孙俊波.稀油密封干式煤气柜焊接质量控制[A].中国土木工程学会燃气分会输配专业委员会2007年会论文集[C].2007.

[4]樊兆亭.低压湿式煤气柜常见问题分析[N].世界金属报，2015-04-21（B11）.