氣柜施工工法

1、曼型氣柜干式充氣頂升正裝施工工法工法編號：RJGF(閩)042008完成單位：福建省工業(yè)設備安裝有限公司主要完成人：劉時球 林錦水 黃尚敏 鄭光忠1 前言隨著我國燃氣行業(yè)的快速發(fā)展,干式儲氣柜已經(jīng)廣泛用于城市煤氣、冶煉煤氣、煤層氣、天然氣等諸多領域，其中曼型(稀油密封型)干式氣柜，以其自身運行壓力平穩(wěn)、排放含酚污水少等優(yōu)勢，而逐步取代各類濕式氣柜，成為燃氣行業(yè)主要的儲氣設施。福建省工業(yè)設備安裝有限公司根據(jù)多年的氣柜施工經(jīng)驗，不斷改進施工工藝，大膽創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的用水（用油）密封充氣頂升施工工法，成功改進為干式充氣頂升正裝施工工法。該工法由于成本低、進度快、技術性強、操作安全可靠，因此有明顯的技術

2、先進性和顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。2 工法特點2.0.1 采用干式充氣頂升施工，活塞不再注水，大大降低了活塞頂升荷載，同時減少了施工用水量和用電量，不產(chǎn)生廢水、廢油，能夠很好地滿足環(huán)保要求。同時減少了頂升準備時間、注水時間，節(jié)約施工了成本和提高了施工進度。2.0.2 能夠克服水頂升時，側板內(nèi)表面全部浸泡在水中，使得鋼板表面銹蝕、變粗、密封滑板和側板間隙變大、密封性能下降的缺點，還可避免水頂升過程中，當活塞傾斜時，水向低處流動，造成傾斜加大、各立柱荷載負荷不均、撓度變形加大、立柱垂直度偏差變大等不利于氣柜施工的因素。提高了氣柜頂升施工的安全性，延長了密封系統(tǒng)部件的使用壽命。2.0.3 對氣柜施工

3、精度提出了更高的要求，特別是對密封裝置與氣柜內(nèi)壁的安裝精度要求高，否則無法達到氣頂升的條件和保證施工的安全。因此有明顯的技術先進性。2.0.4 由于密封機構內(nèi)不再盛水，可以直接檢查頂升過程中的彈簧變形及活塞運行情況，檢查滑板與側板接合情況，使得整個頂升過程處于完全可控狀態(tài)。2.0.5 在柜頂配套使用自行設計的柜頂?shù)跹b小車，因此不再使用大型塔吊及其他吊裝機具，節(jié)約了施工成本和提高了施工進度。3 適用范圍適用于城市煤氣、煉鐵高爐煤氣、焦爐煤氣等領域使用的稀油密封型（曼型）干式煤氣柜施工，規(guī)模從2萬m320萬m3均可適用。4 工藝原理在氣柜施工過程中，按正常施工工藝完成柜底板、活塞板、柜頂、密封裝置

4、、第一節(jié)短立柱及第一帶側板等結構件的安裝工作后，使得氣柜形成一個密閉的儲氣空間，達到頂升條件。此后利用活塞和頂架臨時固定后安裝的腳手架，借助柜頂?shù)跹b小車繼續(xù)將第一節(jié)長立柱和事先確定要安裝的側板帶數(shù)安裝完成，然后利用鼓風機從氣柜側板上鼓風機接口處吹入壓縮空氣，依靠氣柜密封裝置與側板形成的良好的密閉空間，產(chǎn)生空氣浮力，使氣柜活塞及柜頂緩慢升起，從而逐步完成氣柜從下到上各層立柱與側板等部件的安裝任務。5 施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程5.2操作要點5.2.1氣柜氣頂升準備氣頂升準備從氣柜基準點確定開始，到活塞氣密性試驗合格為止。其施工工藝流程見圖5.2.1-1，具備氣頂升條件時氣柜結構見示

5、意圖5.2.1-2，各階段施工要點如下：圖5.2.1-1 氣柜氣頂升準備施工工藝流程圖圖5.2.1-2 具備氣頂升條件時氣柜結構示意圖1 氣柜基準點的確定。以柜底中心為基點，利用經(jīng)緯儀確定氣柜各標志塊位置，測量標志塊之間和確定其中心到立柱滑軌面中心的距離。注意在測量標志板的中心點和各弦長時應使用拉力器定點，并進行溫度補償計算，從而確定幾何尺寸。2 柜底板鋪設。按施工圖要求先安裝煤氣進出氣管及下水管，再安裝底板。注意作好隱蔽記錄，并按排版圖, 從柜中央向兩側鋪開安裝。焊縫經(jīng)外觀檢查合格后進行抽真空法檢測，底板不平度檢查，局部最大凹凸值應控制在-40+60mm。3第一節(jié)短立柱安裝。先安裝柱腳，再安

6、裝立柱及底板油溝、第一帶側板（氣柜最底側板）、活塞承托、底部油溝加熱管，在第一帶側板安裝鼓風機、油管及加熱管接口等附件。安裝時應注意調(diào)節(jié)柱腳時要有均勻的拉力和必要的溫度補償。立柱的垂直度h/5000mm、基柱頂標高偏差小于±1mm,相鄰柱頂柱高偏差小于±1mm,間距偏差小于±1mm，軸線、切向偏差小于mm。4活塞組裝。用汽車吊將中心環(huán)吊入柜中心，并調(diào)整其精度。將制作完畢的活塞桁架第一片吊入柜內(nèi)，用特制的工裝來安裝桁架，并調(diào)整其垂直度，半徑長度。調(diào)整后，用活塞承托和機具支承，與活塞中心環(huán)用螺栓連接后進行焊接，然后再吊入第二片桁架進行安裝、調(diào)整并按圖要求將兩片活塞桁架

7、連接起來，再逐片安裝活塞桁架直至桁架全部安裝并調(diào)整完畢。之后在活塞桁架上鋪設活塞板、活塞油槽及活塞附屬設施?；钊M裝后各部應符合要求:活塞中心環(huán)標高允差+20mm,中心環(huán)中心允差5mm，活塞桁架跨度允差5mm,中心線與立柱中心線允差5mm，上、下導輥座中心線與滑軌面中心線應重合，允差3mm，上、下導輥座中心線允差3mm。并注意活塞油槽按照在對稱區(qū)域上進行安裝。5柜頂組裝。在組裝活塞桁架期間，可穿插安裝頂架中心環(huán)承臺。中心環(huán)吊裝時，控制頂架的中心環(huán)標高偏差<30mm,中心偏移<5mm，半徑偏差<5mm，頂架徑向偏差±5mm。柜頂桁架制作好后應進行預組裝。在活塞桁架上方

8、安裝臨時支撐，用吊車從對稱位置順次進行吊裝，在活塞桁架的支承平面上進行調(diào)整、固定，并將各桁架與柜中心環(huán)焊接連成一體。之后安裝換氣裝置、內(nèi)部吊籠和頂架走道，救助裝置等其他附屬設施。注意頂板用吊車從柜頂外圍向中央進行吊裝安裝。6第一節(jié)長立柱安裝。在活塞和頂架組裝完成后，拆除在活塞桁架上方安裝的臨時支撐使頂架下降，利用鳥形鉤、螺旋扣將頂架和活塞牢固固定，頂架荷重通過鳥形鉤由活塞承受。利用立柱連接工裝將其與第一節(jié)短立柱連接，調(diào)整立柱達到各項精度要求，并考慮側板焊接后的收縮變形，進行施焊。注意立柱接頭處內(nèi)異緣面，側面和側板搭接面應磨平,滑軌面接頭應齊平、光滑，立柱滑軌面徑向、切向不平度小于1mm/2m，

9、全高總傾斜量應小于h/5000mm 。之后在柜頂組裝柜頂?shù)跹b小車，用于今后對稱組裝側板、立柱等。7活塞導輪安裝。首先安裝上部導輪，下部導輪待密封裝置安裝完后再裝。并保證上下導軌座中心線與導輪面中心線重合，最大誤差3mm。為了防止焊接收縮，在氣柜安裝過程中，上導輪全部采用固定輪，彈簧式的也暫改為固定式的。導輪與立柱應靠緊到用手的力量不能轉(zhuǎn)動程度為止，調(diào)整其垂直度，使導輪中心與立柱中心線重合。8密封裝置安裝。按圖要求安裝密封裝置，安裝角部滑塊時，嚴格控制滑板塊組對尺寸?；鍛c壁板貼緊，局部最大間隙小于0.5mm,滑板端頭與滑軌板接合處間隙為4±1mm。達到要求后再安裝圓木、帆布、吊耳等

10、密封部件。施工中，要注意保護帆布，以免焊渣燒壞帆布。密封裝置見示意圖5.2.1-3。圖5.2.1-3 密封裝置示意圖9安裝鼓風機。在第一帶側板鼓風機連接口處安裝鼓風機。為確保安全應另備一臺同型號鼓風機和滿足功率要求的柴油發(fā)電機。10活塞氣密性試驗。在以上各階段安裝完成后，利用柜頂?shù)跹b小車對稱安裝第二至第九帶側板（側板帶數(shù)的多少應根據(jù)活塞和頂架臨時固定后的高度事先確定）,經(jīng)過必要的調(diào)整符合要求后,按照焊接工藝施焊。之后進入氣頂升前氣密性試驗，在起動鼓風機后，使活塞保持上浮狀態(tài)，將肥皂水涂刷在焊縫上，進行氣密性檢查。測量密封滑板與側板間隙，觀測泄漏情況，調(diào)整到符合要求。5.2.2 氣柜氣頂升。頂升

11、原理：利用鼓風機進行空氣加壓，實現(xiàn) V進氣V漏氣，產(chǎn)生壓強差P，當P×S=G×9.8時，活塞理論上可以處于懸浮相對靜止狀態(tài)，當P×SG×9.8時，活塞將向上升起，通過控制風機流量，從而控制上升速度，使得活塞達到預定的位置。式中 V為密閉儲氣柜內(nèi)容積；P為氣柜內(nèi)壓強變化值；S為活塞底面積；G為活塞及柜頂?shù)人薪Y構、設備的質(zhì)量。氣頂升施工要點如下：1 在氣頂升前應對以下事項檢查、落實，須完全符合要求。1) 組裝的側板沒有漏焊。2) 頂架吊車在對稱位置固定。3) 腳手架和側板沒有碰撞地方。4) 導輪和立柱間沒有異物。5) 密封裝置內(nèi)沒有其它部件、廢棄物。6)

12、立柱內(nèi)面塞銷磨光良好。7) 鳥形鉤掛板安裝正確。8) 鼓風機以外的電源應切除，通到柜頂上部的電纜應有伸縮余量。9) 聯(lián)絡通訊設備正常。10) 活塞、外部腳手架上升通道暢通。11) U型壓力計完好（頂升時指派專人負責觀察壓力波動情況）。12) 活塞上、地面的各指揮人員按要求就位，各崗位操作人員到位。13) 檢查密封帆布的配重安裝情況符合要求。14) 傾斜測量裝置安裝正確，頂時升，檢測人員按要求到位。2 起動鼓風機后，使活塞上升離地50mm左右，稍作停留觀察氣柜整體平衡情況、密封狀況及上升通道情況，確認無異常后方繼續(xù)頂升達到第九帶側板，使鳥型鉤嘴超過立柱上已安裝好的掛板，并使鉤嘴自動復位掛住掛板。

13、之后關閉鼓風機，將氣柜中的空氣排出，頂架及活塞荷重通過鳥型鉤由立柱支承。3 頂升過程應派專人負責監(jiān)視活塞油溝內(nèi)液面高度和觀察并記錄高強度螺栓的扭曲情況。5.2.3立柱與側板安裝在上次氣頂升結束后，就利用頂架為平臺，進行側板安裝和立柱安裝及附屬設備安裝。一般安裝一層側板后按上述氣頂升要求進行一次氣頂升，直到安裝到氣柜的設計高度為止氣頂升工作結束。此期間為保證氣頂升的安全，在每一根立柱上固定兩塊用于與鳥型鉤嘴連接的掛板, 兩掛板間距為一帶側板高度。當頂升時, 鳥形鉤嘴與下層掛板脫開, 直到鳥形鉤嘴超過上層掛板時, 使鉤嘴復位, 掛住掛板。如中途遇停電等故障, 活塞下降, 迅速將鉤嘴復位, 掛住下層

14、掛板。5.2.4 上部側板及附屬裝置安裝1 上部（氣柜最頂部）側板、檐板組裝，并且和頂架及立柱結合。應注意事項：1) 外部腳手架解體撤去。2) 側板最后幾帶及上部附屬裝置，用特制腳手架安裝。3) 摘下活塞頂架間鳥形鉤和頂架連接螺栓，用千斤頂把頂架頂升到指定位置。4) 用柜頂?shù)跹b小車吊上檐板，將檐板、立柱、頂架用螺栓連接成一體后進行焊接。2 附屬裝置安裝在頂架、檐板和立柱連接時，以下附屬設備亦同時安裝。1) 緊急放散管安裝。2) 天窗加工、安裝玻璃。3) 外部電梯井調(diào)整。4) 柜容指示器。5) 油上升管。6) 預備油箱檢查臺。7) 活塞導輪調(diào)整。8) 拆除施工用臨時電源。9) 上部參與工程及腳手

15、架解體。10) 涂裝工程，電器儀表工程開始安裝。5.2.5氣柜試運行要點1從鼓風機的配管處把空氣放空，使活塞降下，此時從活塞上對側板內(nèi)面除銹及清除雜質(zhì)全面掃除干凈。2活塞降下前，將臨時電源電纜更換為設計生產(chǎn)用的。同時對活塞導輪的尺寸、密封裝置進行檢查調(diào)整。3活塞著地后對密封裝置進行全面檢查，檢查是否有構件損壞，彈簧套筒內(nèi)是否有雜質(zhì)在內(nèi)等，有以上情況視嚴重程度進行修復、更換，并根據(jù)頂升情況，進行一些必要的調(diào)整。4活塞導輪調(diào)整、安裝。將氣頂升安裝所用的導輪調(diào)整，清洗，重新安裝彈簧導輥、彈簧，固定導輪，進行必要的調(diào)整。為使活塞不傾斜、不轉(zhuǎn)動，導輪與柱接觸面的壓力應當保持均勻一致。5在密封裝置和導輪檢

16、查完畢后，進行活塞上、下升降試驗，對氣柜各項技術指標進行檢查記錄，情況良好后，活塞著地。對底部油溝和活塞油溝進行清掃，將密封油注入油溝?？傮w工程完工后，用鼓風機將風吹入儲氣室內(nèi)，按設計要求進行全過程運行。5.3施工現(xiàn)場管理人員及勞動力計劃見表5.3表5.3 現(xiàn)場勞力情況管理崗位人數(shù)技術工種人數(shù)項目經(jīng)理1冷作工20項目副經(jīng)理1焊工20技術負責人1管工5鋼構施工員2電工8焊接施工員1儀表工5電儀施工員1起重工12防腐施工員1噴砂工8質(zhì)檢員1油漆工10安全員1輔工20材料員1合計1196 材料與設備6.0.1因氣柜主體工程系結構工程，涉及材料均應符合國家標準要求。密封裝置、調(diào)平裝置等專用附屬設備，均

17、應由專業(yè)的配套廠家生產(chǎn)和制造。6.0.2為了提高生產(chǎn)效率，本施工工法采用的機具設備均屬于國內(nèi)外較為先進、技術穩(wěn)定性好、性價比較為合理的機具設備，具體見表6.2表6.2 使用機具設備表序號名 稱型 號 規(guī) 格單位數(shù)量1光學經(jīng)緯儀DS6-1臺22水平儀DS3-D臺13電 焊 機直流14KW臺354對 講 機10kM臺85空 壓 機GM/HO.7MPa臺16清 水 泵RLN250-12臺17真 空 泵臺18離心風機2400m3 全壓1140Pa臺29高壓水泵揚程100m 流量130m3/h臺210氧 氣 瓶個5011乙 炔 瓶個2012電動葫蘆3t臺113千 斤 頂5t臺414千 斤 頂25t臺21

18、5千 斤 頂30t臺216千 斤 頂50t臺217手拉葫蘆5t臺218手拉葫蘆2t臺419搖 臂 鉆21mm臺120臺式砂輪機臺121壓 線 鉗把122液壓導線鉗把123手 提 鉆把424手 提 鉆13mm把125鋼 絲 繩17.5mm米60026鋼 絲 繩12.5mm米30027焊條烘箱臺128電焊條保溫筒個4029自動切割機臺230角向砂輪機125mm臺2031漏電保護器220V 10A個3032微型工具車0.75t輛133液壓汽車起重機45t輛134汽 車 吊8t輛135汽 車 吊15t輛136柜頂專用吊車5t輛237載重汽車5.5t輛138立柱加工專用銑床自制L=13m臺139氣柜側板

19、專用折邊機600t臺140四柱油壓機300t臺141液壓折壓機100t臺142液壓剪板機2500×20臺143機械剪板機2500×6臺144卷板機2000×19臺145沖床80t臺146沖床60t臺147空氣等離子切割機100A臺248空氣等離子切割機40A臺249空壓機6m3/min臺350砂罐臺351高壓噴槍個252角向磨光機180臺1553角向磨光機150臺2054測厚儀臺155消防滅火器個57 質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量控制標準本工法質(zhì)量控制主要按以下規(guī)范執(zhí)行:7.1.1多邊形稀油密封儲氣柜工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范CECS186:20057.1.2鋼結構工程施工質(zhì)

20、量驗收規(guī)范GB5020520017.1.3城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范CJJ33-20057.1.4現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB5023698 7.2主要質(zhì)量控制措施7.2.1 確定氣柜底板安裝為質(zhì)量控制的關鍵過程，立柱與側板焊接為質(zhì)量控制的特殊過程，并編寫相應的作業(yè)指導書。7.2.2 氣頂升施工應設置以下為質(zhì)量控制停止點，即：基礎復核驗收、氣柜底板凹凸不平度檢驗、柜底板抽真空試驗、密封安裝驗收、氣柜頂升檢查、調(diào)試與試運轉(zhuǎn)。7.2.3 編制檢驗與測量控制方案，包括掛板用螺栓材質(zhì)計算、鳥形鉤荷載計算、鼓風機出風口壓力和流量測量與控制、柜體外壓力計波動測量、活塞傾斜度測量值、活塞

21、升降速度測量和立柱垂直度測量。7.2.4 按質(zhì)量管理體系要求開展質(zhì)量控制活動。8安全措施8.0.1對參加現(xiàn)場施工人員進行安全技術教育，對新進場工人必須進行三級安全教育。認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，根據(jù)國家有關規(guī)定、條例，結合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負責人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡。嚴格按照職業(yè)健康安全管理體系要求，明確各級人員的職責，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.0.2氣柜開工前應由技術人員向全體施工人員進行安全技術交底，施工過程中，現(xiàn)場施工技術人員，按階段向班組下達任務單時應對本階段施工技術要求和安全措施向施工班組人員交底，使參加人員了

22、解儲氣柜的構造和要求，并對參加施工人員講解儲氣柜各階段的施工工藝，特別是氣柜頂升過程應注意的安全事項，使施工人員做到心中有數(shù)，保證施工質(zhì)量安全。8.0.3制定高空作業(yè)與吊裝安全措施和安全應急救援預案。8.0.4制定氣頂升安全施工方案。包括制定施工現(xiàn)場用電安全要求、電氣焊的安全要求。 8.0.5現(xiàn)埸專用工裝機具使用安全要求1柜頂桁架安裝承受臺，在使用前必須檢查是否牢靠，防止承重變形。2頂升鳥形勾掛板專用螺栓，必須經(jīng)確認為高強螺栓，并且有合格證后方可使用。3高強螺栓在使用前應做好特殊標記以免其它普通螺栓混雜。4高強螺栓使用一次，必須進行逐一檢查，是否有壓痕，或裂紋，如有缺陷，不得使用。5鳥形勾在使

23、用前，必須進行清洗與檢查。6柜頂?shù)跹b小車，在安裝前，必須對卷揚系統(tǒng)、變幅系統(tǒng)、行走系統(tǒng)進行檢查。7柜頂?shù)跹b小車的纜風扒桿，必須安裝安全可靠，纜風鋼絲繩在使用前應查看是否有斷絲，斷股缺陷，不符合鋼絲繩的安全使用規(guī)定必須進行更換。8柜頂?shù)跹b小車在使用前，應進行試吊、檢查行走、制動、纜風等部位，確保使用安全。8.0.6 防止氣頂升過程故障柜頂突然下墜的措施1 在立柱上設置兩塊掛板，鳥形鉤與上掛板未掛牢之前，下掛板不得松開。2 分別在兩個部位配置兩支U型壓力計，實時監(jiān)控氣頂升過程柜內(nèi)的壓力變化。3 增加安裝一臺鼓風機作為備用，并由另一回路供電或配一套柴油發(fā)電機組。8.0.7防火要求1倉庫、施工工棚及行

24、政辦公室附近要設置消防器材，要有專人負責防火工作。2施工前應辦理動火許可證，并應得到有關部門的審批后方可動火。3妥善保護、保管現(xiàn)場的消防設施，萬一發(fā)現(xiàn)設施損壞或丟失，應及時修補或補充。4組織職工進行防火訓練，增強職工的防火意識和對消防器材操作的熟練程度。9環(huán)保措施9.0.l嚴格按照公司環(huán)境管理體系ISO14001：1996與職業(yè)健康安全管理體系GB/T28001-2001要求進行施工作業(yè)。9.0.2在工程施工過程中，成立專門的環(huán)境保護管理領導小組，嚴格遵守國家和地方政府的有關環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理

25、的規(guī)章制度，做好交通環(huán)境疏導，充分滿足便民要求，認真接受城市交通管理，隨時接受相關單位的監(jiān)督檢查。9.0.3氣柜施工大部分屬于非標制作，特別是在預制過程中，應加強對噪音的控制，合理安排施工工藝，盡量減少打擊敲打，以免造成噪音污染。9.0.4氣柜噴砂防腐，要求全部安排在專門的機械加工廠內(nèi)進行，并設置密閉的噴砂室，噴砂室配置良好的通風、除塵設備。同時，盡量采用石英砂或鐵礦渣，以減少噴砂產(chǎn)生的粉塵量。9.0.5對防腐所使用的剩余油漆，應進行集中收集，集中處理，嚴禁倒入排水溝。9.6設立專用排漿溝、集漿坑，對廢漿、污水進行集中，認真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。9.0.7棄渣及其它工程廢棄

26、物按工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處治。9.8對施工場地道路進行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環(huán)境。9.0.9加強職工的思想教育，在施工現(xiàn)場貼、掛安全標語，工程進度、工程質(zhì)量目標的宣傳標語和組織機構及施工總平面圖，在施工場地營造一種“優(yōu)質(zhì)、安全、高速、低耗和文明”的氣氛。10效益分析10.0.1 本工法將1500噸左右的鋼結構及工藝設備，充分利用設備本身的構造，完成了設備的安裝任務。煤氣柜本身屬于精度要求較高的動設備，無水無油干式氣頂升工法將對氣柜的制造要求提高到了一個更高的水準，不僅能夠保證設備更加正常地運轉(zhuǎn)，而且，減少了大量的人力、物力、財力，提高了施工進度，為氣柜企業(yè)節(jié)約了成本，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。10.0.2 本工法為氣頂升，比水頂升法節(jié)約用水約為氣柜容積的量，也減少了污染物的排放，而且技術含量高，