湿式螺旋气柜施工工法

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1、湿式螺旋气柜施工工法湿式螺旋气柜是一种采用钢板及型钢组合焊接而成的大型分节圆筒设备，以20000 m3气柜为例，钢件总重约 400t,并由导轨与导轮轮配合，实现塔节的自由升降（见图 1） ，主要储存煤气、二氧化碳气、氮气等，起存储、缓冲、稳压作用。多年来，我公司在湿式螺旋气柜的施工中， 总结了一套成熟的施工工艺， 经应用， 取得了显著的经济效益和社会效益。1 特点本工法安装过程主要采用倒装法。此方法节约大型吊车的使用台班，使机械费用大大降低；并缩短施工工期。在施工中严格控制各预制组件的质量， 并采取多项防止焊接变形措施，从而保证气柜的总体质量。2 适用范围本工法可适用于 30000 m3 以下

2、大中型湿式螺旋气柜的安装。3 工艺原理本工艺包含组件预制和安装两部分，其工艺原理有以下几点：3 1 预制件采用卷板机和多种自制胎具成形， 严格控制组件几何尺寸。3 2 组件安装采取倒装法施工，利用群抱杆和倒链进行吊装， 简便易行。3 3 采取卡具和合理的焊接顺序等技术措施， 控制焊接变形量在 允许范围内。3. 4采用煤油渗透、真空检漏、肥皂水检漏和射线探伤等方法,严格检查焊缝质量，确保其严密性。4. 5利用鼓风机充气的方法检验气柜各塔升降性能。4工艺流程及操作要点4.1气柜安装流程气柜安装工艺流程如图2所示。图2气柜安装工艺流程图4. 2操作要点5. 2. 1构件预制为了提高安装质量和进度，在

3、安装前，对底板、菱形块、水槽壁板、水封、导轨、立柱、顶梁、顶板、爬梯、平台等构件，尽可能按照安装顺序要求提前预制。4 2 1 1 根据到货钢板的尺寸画出底板排版图，底板的预制工作是根据排版图拼焊成正方形大板块， 预制工作应按下列步聚进行：平板划线校核编号切裁坡口清渣拼接点焊焊接焊缝检查防腐存放预制工作应按照下列操作要点进行作业：（ 1）板料必须平整，应无明显凹凸和死弯。（ 2） 画线下料时， 应考虑焊缝收缩量， 最少按 1/1000 加放直径。（ 3 ）中幅板与中幅之间采用对接，边板与中幅板的搭接量不小于 40 m m。（ 4 ）底板预制焊缝采用对接，焊接方法由里向外多人对称分布倒退焊。焊缝接

4、头不得重叠。（ 5）中幅板的组对在平台上进行，平台上部设一台5T 单梁电动葫芦，以便中幅板翻身焊接，如图 3 所示。6）所有焊缝采用煤油渗透检验，煤油渗透检验可在现场作一个高800mm,大小比中幅板尺寸略小的支架（见图 4）,两则面有斜滑道，以便将中幅板用卷扬机拉上支架（或用吊车吊上） ，焊缝下面刷煤油，上面刷石膏糊。（ 7）中幅板焊缝采用煤油渗透检验后，可对其一面进行表面防腐，另一面不防腐，待底板组对焊接完后再进行。（ 2 1 2 水槽壁板预制水槽壁是气柜使用钢板最厚的部分，也是气柜倒装法施工圆度控制的基础。因此水槽壁的预制工作必须特别重视，否则会影响整个气柜的施工质量，水槽壁板的预制由上逐

5、圈进行。水槽壁应根据到货材料尺寸画出壁板排版图和相应的焊缝探伤布片图。预制程序如下：材料平整划线校核编号切裁坡口压头卷圆防腐存放预制工作应做好以下几点：（ 1 ）划线下料工作应认真仔细，矩形板的对边偏差控制在1.5mm以内，并应严格找方，使对角线偏差不大于 2mm。（ 2 ）长板割坡口用半自动气割机进行。（ 3 ）所有壁板必须压头，并应符合圆弧曲率。（ 4）所有用卷板机卷出的壁板，必须用弦长不小于 1.5m 的样板严格检查曲率。（ 5 ） 卷好圆弧的壁板应存放在相应曲率的支架上， 不得随意乱放。（ 6 ）卷好圆弧的壁板应立起喷砂防腐，防腐可先刷一遍底漆，边缘留约 60mm 部分不刷。（ 2 1

6、 3 菱形板块的预制菱形板是各塔节的壁板，是气柜工程板料面积最多的一部分，用料较薄，焊接变形大，对气柜的外观尤为重要，各塔壁板被螺旋轨将整个塔壁分成若干全等的近似于菱形的平行四边形，故称为菱形板。菱形板应根据来料画出排版图。预制程序如下：平板划线切裁拼接点焊焊接并逐调平焊缝检验防腐存放预制工作应做好以下几点：（ 1）拼接形式为对接焊缝布置应符合设计及规范要求。（ 2）焊接方法采用由里向外分段跳焊法，焊接采用小电流施焊。（ 3）焊缝检验在调平后进行，采用煤油渗透检验。（ 4 ）由于菱形板料较薄，容易变形，焊后必须调平。调平时，在焊缝下部用重轨垫实，然后用锤沿焊缝均匀敲击，敲击时可使用平锤之类，以

7、免损伤钢板。（ 5） 菱形板组对在平台上进行，煤油渗漏方法同中幅板。（ 6）煤油渗漏完毕后进行喷砂、防腐。 （由于气柜内外壁防腐设计往往不同，所以防腐时应特别注意）4 2 1 4 螺旋导轨预制：螺旋导轨是气柜运行的关键部件，气柜能否顺利升降，很大程度取决于导轨的预制和安装，所以导轨的预制工作必须十分重视。导轨预制按以下步聚进行：（ 1 ）将导轨煨制成直径与塔壁直径相同的圆弧，主要压力设备采用 50t 的螺旋千斤或电动顶镐，两个支点距离为 1m ，承受点设置于两点的中心。压制时，导轨顺沿200300mm 压制一次，压出的导轨须用弦长不小于 1.5 m 的样板严格检查曲率。（ 2）在精调胎具上将其

8、调整成螺旋状（见图5） ，调整胎具是调整工具又是导轨样板，导轨胎具实质是圆柱截体，也就是相当于从塔体上取下含一条导轨的截体，支架用焊管或槽钢，面板用 6 mm 厚钢板制作，上下带板用 8mm 钢板，面板上划好中心线，以便校核导轨。面板、带板上画出螺栓孔位置。胎具尺寸、弧形曲线及胎具面板上的导轨中心线（“S”形曲线）与安装螺孔位置，需经验收合格后才能加导轨。胎具放样时，必须注意相邻两塔节相反，允许第一、三塔节的平均直径作一胎具两节共用，以第二塔节直径做第二塔胎具。放置导轨前应先在面板上放导轨垫板，并画中心线及螺栓孔位置，打出螺栓孔。导轨放上垫板，一端用卡子固定在胎具上，另一端用 5t 倒链，使其

9、与垫板贴合，中部每 300mm 可用卡具及楔子使导轨与带板紧密贴合。（ 3） 导轨焊接分两部分， 一是导轨对接，二是导轨与垫板的焊接，导轨对接采用U型坡口，焊条采用E5015,焊后将焊缝磨平。导轨与垫板焊接采用对称花焊，焊时将垫板置于调整胎具中心，钢轨压在垫板上用夹具夹紧，使轨、板、胎、面之间紧密贴合，然后固定焊。该焊条使用前必须进行烘干。烘干温度350，恒温2h。（ 4）导轨钻孔。导轨与立柱、上下带板之间连接用螺栓固定。钻孔前先按 1： 1 的比例打出实样， 将打孔部件精确地放出薄铁皮样板，钻孔时按样板号出孔的位置然后钻孔，钻孔工作一定要认真仔细，否则，会给安装工作造成困难，导轨底面是斜面，

10、钻孔时应采用定位夹具。4 2 1 5 立柱和圆弧形角钢的预制（ 1）立柱的预制可按下列工序进行：校直画线切割组焊校直钻孔立柱是控制塔节外形的主要构件，校直和钻孔工作应特别注意，严格按规范要求和上列加工工序执行。（ 2）圆弧型角钢的煨制利用 50t 千斤顶或电动顶镐加相应的模具煨制，使煨弯与撇“八”字一次成形，然后在平台上划线校核。4 2 1 6 水封槽的预制水封槽是各个塔节之间的密封构件，绝对不允许流通漏，水封由环形槽钢圈、立板和塔壁圈板组成。（ 1） 32 槽钢圈的煨制，采用冷煨成形，煨弯前先将槽钢调直，煨制形式采用杠杆式， 工具采用 120t 电动顶镐作为设备， 20t 千斤顶作为辅助工具

11、以防槽钢起皱，槽钢每顺沿300mm 压一次，煨好的槽钢圈应在胎膜上校核、精调，调整时可用千斤顶或火焰校正。为了防止端头有直段，可将槽钢焊接后再依次顶成。（ 2）带板预制。带板上部有螺栓孔与导轨相连接，其预制质量直接关系到导轨安装位置精度。带板应用薄铁皮样板，螺栓孔位置准确。槽钢、挂板组焊时，应在胎具上逆行固定焊，并用角钢将上口作临时固定，然后脱模施焊。带板组焊时应先点焊，测量两相邻立柱、导轨螺栓孔距正确后方可焊接。焊接时应由几个焊工同时由外圈对称焊接，采用小电流分段跳焊法。为了使预制件便于组对，靠近端部的 300mm 焊缝暂不焊接。4 2 1 7 扶梯、平台预测扶梯、平台管子的煨弯可在滚床上进

12、行，各种梁、柱的弧度应与塔壁相符。扶梯组对应在导轨精调胎具上进行，以防扶梯曲率与塔式起重机壁不符。4 2 1 8 顶梁、顶板预制顶梁、顶板预制在二塔安装完成后在底板上组对成形。拱顶主、次梁全部用工字钢制作， 煨制方法采用 120t 电动顶镐冷煨， 用弦长 2 m弧形样板和在平台上划出顶梁弧线校验和拼接。顶板预制同菱形板。4 2 2 构件安装4 2 2 1 基础验收气柜基础应按表1 进行复测表1气柜基础复测技术要求项 次项目允许偏差及要求mm检验方法1标图10用水准仪检查2中心20接线或用尺检查3环基础内径50用尺检查4形基础边宽50用尺检查5沿水槽壁卜的标图5用水准仪每隔2m测一点6径向坡度每

13、米5,全长10从中心突起点接线至基础 边缘沿圆周检查7沥青防潮层应密实，无裂纹及分层观察检查8干砂、粒度小于3观察检查9干砂层厚度2030用尺检查基础复检画线有以下要求：(1)利用基准作为基础的基准点引至基础中心，从中心向外每2m设一个检测点，进行检测弁作好记录。(2)回线按图线要求 0、90、180、270线。(3)测量沉降标识点做好记录，有问题及时找甲方联系。4. 2. 2. 2底板组装与焊接(1)适可用夹具临时固定，或少量点焊固定。底板组焊完毕后，应将基础上的“十”字线引到底板上，找出中心点 弁放出水槽壁、中节和钟罩安装四周线，在底板中心安装临时中心柱(钢管)或中心架，采用轮杆或吊线方法

14、，控制各塔节及导轨的半径 准确度。底板焊接放在水槽壁板焊接完后再进行，焊后如变形超差或底板脱离基础表面30mm以上时，应在底板上开孔填充干砂，弁用压缩空气 吹实填满。(2)底板焊接按以下方法进行：长短焊缝两侧方向拉紧后再点焊；中幅板各缝焊完后，将中幅板与边板接缝铲开释放应力，并拉紧二次点焊固定后再分段施焊。由中心起向四周方向施焊，应先焊短缝后焊长缝和采取分段退焊法施焊，底板如有不平处，则应先焊低处，将低处基本处理完后按分段跳焊法进行焊接。采用小电流和快焊速的焊接工艺。底板焊后，经外观检查合格，将所有没有煤油检查的焊缝，做真空检漏试验， 真空度不低于 26.6KPa( 200mmHg ) 。 真空箱与底板密封采用玻璃泥，见图 6。4 2 2 3 水槽壁板和平台安装水槽壁板和平台按以下方法安装：( 1)在壁板内侧沿水槽壁的划线与底板焊接临时角板，来控制水槽的圆度。(2)槽壁的安装采用倒装法。在底板水槽壁内侧树立3 159X10mm桅杆 L=3m ，共 40 根。每个桅杆顶部挂 5t 倒链 1 台，见图 7（ 3 ）按照水槽壁排版图，从一点起向向两侧延展吊装就位水槽上卷好的壁板，最后会合处要留有足够的余量，待一圈立缝点焊固定并焊完外立缝和沿周围自由收缩后，用两个倒链在会合处临时锁住。将其周长调整