CN102226497B - 大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法 - Google Patents

Abstract

大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法，属于煤气柜建筑领域，它的施工步骤包括基础验收——底板安装——活塞板安装——活塞砼坝安装——柜顶骨架安装——柜顶板安装——立柱及侧板安装——柜顶吊装——T挡板及其台架安装——活塞挡板安装——波纹板安装——作业口封闭——橡胶密封膜安装——附属设备安装——气柜调试——气密性试验。本发明操作简易、实用性极强，安全保障措施得当，具有较高的使用价值。可以在冶金、煤化工、石油、石油化工、天然气等领域广泛应用；该工法由于能够极大地保证气柜密封质量与制作组焊质量，缩短工期，降低安全事故发生率，既节能且环保，经济效益显著，所以前景广阔，值得推广。

Description

大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法

技术领域：

本发明属于煤气柜的建筑领域，具体涉及大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法。

背景技术：

大型橡胶卷帘密封干式气柜，直径58米，总高48米，其外形结构是由立柱、侧板及柜顶组成的圆柱体，柜身外还布置有环型走道、斜梯、活塞调平机构、煤气放散等装置；气柜内部结构由活塞及砼坝、挡板、密封橡胶膜等组成，活塞及挡板结构可随柜内气体容量的改变而升降，密封橡胶帘随活塞的升降而卷起或放下，密封橡胶膜分内、外两个管状橡胶膜段。

专利申请号是201010203509.8中公开了一种“橡胶膜密封气柜侧板与顶盖同步顶升施工方法”它包括以下步骤：

1)在气柜施工过程中，按正常施工工艺完成柜底板、活塞底板、临时柜顶支架、柜顶周边环梁、柜顶梁、柜顶板以及通风帽结构件的工作后，临时柜顶支架、柜顶周边环梁、柜顶梁、柜顶板以及通风帽构件组成柜顶系统，将鸟形钩下端焊接在柜顶周边环梁上，此时鸟形钩与柜顶系统临时连接；

2)在鸟形钩突出的喙部的下端位置，将挂板用高强螺栓临时固定在立柱上，在挂板下端焊接限块防止挂板受力后滑动；

3)在每一内侧挂板下面悬挂一只手拉葫芦，手拉葫芦下端与柜顶边围板的连接筋板连接，最后在鸟形钩突出的喙部上端焊接导向板；

4)当一带侧板安装完后，用手拉葫芦整体平衡地吊起柜顶系统到上一带侧板的高度，然后在鸟形钩下端固定挂板，焊接限位块，再将手拉葫芦悬挂于上部挂板上，拉紧使其充分受力，最后将下部挂板卸除，放于指定位置，备用，并将焊接于立柱上的限位块割除，磨光；

5)循环步骤1)-4)，逐步完成气柜从下到上各层立柱与侧板等部件的安装任务，待柜顶升至设计标高时，将柜顶边围板上的筋板与侧板、立柱连接，然后拆除鸟形钩和挂板，柜顶落下，完成安装工作。

上述施工方法在生产实践中，仅适用于5万m³以下的橡胶密封煤气柜的施工，对于8万m³的橡胶密封煤气柜，该施工方法不能顺利满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，一般要进行3次以上返工才能符合验收标准，造成施工工期长，既浪费人力又浪费财力，严重制约或影响了焊接施工进度。

发明内容：

为了缩短对8万m³的橡胶密封煤气柜的施工工期，本发明提供大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法。

本发明包括两台塔吊、L型支撑滑梁、工作挂板、立柱对接安装平台、外部悬挂移动焊接吊筐组成的工装设备，施工步骤包括基础验收——底板安装——活塞板安装——活塞砼坝安装——柜顶骨架安装——柜顶板安装——立柱及侧板安装——柜顶吊装——T挡板及其台架安装——活塞挡板安装——波纹板安装——作业口封闭——橡胶密封膜安装——附属设备安装——气柜调试——气柜气密性试验，其特征是柜顶装吊步骤为：

1)将L型支撑滑梁钩头朝上且朝外竖立，钩头的一端(上部)安装一滚轮，滚轮与立柱紧靠，另一端(下端)与柜顶骨架外圈焊接，每个L型支撑滑梁背部用“A”形支撑固定架将其支撑固定于顶盖，滑梁与“A”形支撑固定架焊接；“A”形支撑固定架为两根钢棍呈小于90度夹角焊接并与第三根钢棍构成A形框架；

2)在每个立柱设一个吊点，把两块挂板与立柱通过四条高强度双头螺栓固定为一体作为吊点，每个吊点挂1个10吨的手拉葫芦，手拉葫芦的上端安装在挂板的吊耳上，手拉葫芦下端与柜顶边围板的连接筋板连接，每一层侧板安装完，手拉葫芦要同步起升一层，挂板在整个工装过程中起着承载手拉葫芦向下的拉力，每个吊点准备两套挂板(承载手拉葫芦的为工作挂板，不承载手拉葫芦的为休息挂板)，两套挂板上下轮流倒替作业；

3)随着手拉葫芦的提升，L型支撑滑梁上部滚轮会随着柜顶上升，在钢柱表面滑动，L型支撑滑梁与上部钢柱紧贴；

4)当柜顶起升到设计位置后，将休息挂板立即固定于L型支撑滑梁勾头下部，撤除手拉葫芦，这时柜顶重量由L型支撑滑梁承载，同时把撤除的手拉葫芦再挂到位于上部的工作挂板上，循环下一次操作；注意：相邻两只手拉葫芦不能同时倒换。

5)循环步骤1)-4)，逐步完成气柜从下到上各层立柱与侧板等部件的安装，待柜顶升至设计标高时，将柜顶边围板上的筋板与侧板、立柱连接，然后拆除L型支撑滑梁、“A”形支撑固定架和挂板，柜顶落下，完成安装工作。

所述的挂板由三块30mm厚钢板组成，其中两块钢板组成T形件，T形件焊接在另一块钢板上，这块钢板上设有四个螺栓孔，T形件上的一块板上设有吊钩孔(即为吊耳)。

一套挂板由两块挂板与四个双头螺栓及配套螺母组成。

挂板也可以由两块钢板呈L形固定在一起，L形板上焊接有吊耳。

本发明操作简易、实用性极强，安全保障措施得当，具有较高的使用价值。可以在冶金、煤化工、石油、石油化工、天然气等领域广泛应用；该工法由于能够极大地保证气柜密封质量与制作组焊质量，缩短工期，降低安全事故发生率，既节能且环保，经济效益显著，所以前景广阔，值得推广。

附图说明：

图1是本发明实施例中挂板的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图4是本发明实施例中柜顶吊装设施安装示意图。

图5是本发明实施例中柜顶吊装设施“A”形支撑固定架的结构图。

图6是本发明实施例中柜顶吊装设施两块挂板的安装图。

图7是本发明实施例的施工工艺流程图。

图8是本发明实施例中底板及柜顶的施工工艺流程图。

图9是本发明实施例中筒体的施工工艺流程图。

图中：1、挂板，2、水平板，3、竖直板，4、螺栓孔，钩头，6、L型支撑滑梁，7、“A”形支撑固定架，8、连接底板，9、柜顶骨架外圈，10、连接板，11、顶盖，12、加强筋板，13，吊钩孔，14、挂板，15、立柱，16、双头螺栓，17、螺母，18、滚轮。

具体实施方式：

实施例：本实施例为8万立方米PRC型转炉煤气柜的制作方法。

图1、图2、图3所示，本实施例中的每套挂板1、14由三块30mm厚钢板组成(即水平板2、竖直板3和另一块钢板)，其中水平板2、竖直板3组成T形件，T形件焊接在另一块钢板上，这块钢板上设有四个螺栓孔4，竖直板3上设有吊钩孔13(即为吊耳)。

图4、图5所示，本实施例中的L型支撑滑梁6的钩头5朝上且朝外竖立，钩头5的一端(上端)安装一滚轮18，滚轮18与立柱15紧靠，L型支撑滑梁6的另一端(下端)与柜顶骨架外圈9焊接，每个L型支撑滑梁背部焊接有“A”形支撑固定架7，“A”形支撑固定架7与顶盖11固定。

图6所示，本实施例中的挂板的两个挂板1、14对称设置在立柱15的两侧并通过四根双头螺栓16、8个螺母与立柱15固定在一起。

本实施例的施工设备包括两台塔吊、L型支撑滑梁、工作挂板、外部悬挂移动焊接吊筐、立柱对接安装平台、“A”形支撑固定架组成的工装设备。

图7、图8、图9所示，施工步骤包括基础验收——底板安装——活塞板安装——活塞托盘安装——柜顶支架安装——柜顶梁柜板安装——立柱侧板安装——柜顶吊装——T挡板及其台架安装——活塞挡板安装——波纹板安装——作业口封闭——橡胶密封膜安装——其它工艺系统安装——调试试运行，其中底板施工工艺步骤、柜顶施工工艺步骤、侧板安装施工工艺步骤、吊顶和封顶施工工艺步骤、内部设施安装工艺步骤及工艺要求等分别详细描述如下：

底板施工步骤为：

1、绘制底板排板图，绘制排板图时的要求：①根据现场来料尺寸，在满足设计及规范要求的情况下，尽量降低材料损耗；②底板排板分中幅板和三圈边环板，中幅板又分成中心十字对称的四个区；③充分考虑焊接收缩，四个幅板区间的Z形搭接缝的搭接量由中心向外逐渐增加，增加量一般由0至80mm。

2、底板铺设焊接顺序要求：①中心十字带铺设焊接。②四个区域的幅板分别铺设，先焊接短焊缝。按轴线对称铺完两带并焊完短缝后，开始焊接每个区域内的长焊缝，区域间的Z形焊缝暂不施焊。③铺设时Z形缝搭接量逐渐增加，采用以上的焊接顺序可视实际情况决定搭接量的多少，边缘应留一定余量。最后由中向外施焊Z形焊缝④划中幅板边缘线并气割切边⑤依次铺设焊接区环板的外圈、中圈及内圈。⑥依次焊接中幅板与内圈环板的环焊缝——内圈环板与中圈环板的环焊缝——中圈环板与外圈环板的环焊缝。

3、底板焊接方法及要求：①每条短焊缝的焊接由一名焊工由中向两侧退焊。②每条区域内的长焊缝由3——5名焊工均分施焊。③每条z形缝由2名焊工由中向外施焊。④环焊缝由多名焊工均布同向同规范施焊。⑤在焊接中圈环焊缝时应压重施焊，使该圈成形无明显变形，以满足活塞砼坝的安装需要。

柜顶施工包括柜顶支架安装——柜顶梁柜板安装，其具体步骤为：

1、设置柜顶支架安装台架及靠山。即以外环板的安装标高为基准，中心台架的安装标高比设计高180mm。

2、安装步骤及要求：①先安装边环板及内环圈。边环板按制作编号进行顺次安装，打孔中心对准立柱中心，修整接头余量及接头坡口，控制焊接变形。内环圈采用跨马加强板调整其标高、水平、分度及中心后，与支架点固，并与活塞板撑连。②安装预制拼组的中间梁。中间组装安装首先控制其与环板及内圈的弦长，然后调整中间工装支撑的高度，并使中间工装支撑标高基本一致。③铺设焊接顶板。方法类似于底板由中向外铺设焊接。④安装风帽框架及风帽板。

侧板安装施工步骤为：

1、将每层角钢固定并焊接。

2、用塔吊将下好的侧板吊装到安装位置，并与角钢点焊，上下侧板之间(或与立柱之间)的焊缝由焊工跟随组对。

3、在组装侧板密封角钢所在段侧板时，精确调整侧板的垂直度和密封角钢所在位置的周长，然后进行组对。

4、侧板吊装由两台塔吊分两组对称进行。

吊顶、封顶施工步骤为：

1、吊顶采用正装法，柜顶随柜筒体同步提升，每一层侧板安装完，采用30个10吨手拉葫芦的提升一层。

2、用双头螺栓将挂板固定于立柱同一高度。

3、L型支撑滑梁6的钩头5朝上且朝外竖立，钩头5的一端(上端)安装一滚轮18，滚轮18与立柱15紧靠，L型支撑滑梁6的另一端(下端)与柜顶骨架外圈9焊接，每个L型支撑滑梁背部焊接有“A”形支撑固定架7，“A”形支撑固定架7与顶盖11固定。

4、吊装时统一指挥，30个手拉葫芦要同步起升，不平衡度不宜超过500mm；当柜顶到达指定位置，开始更换吊耳，倒换手拉葫芦时。相邻两只手拉葫芦不能同时倒换。

5、当最后一层侧板安装完工后，进行最后一次提升并进行柜顶固定。

6、当柜顶到位后，进行柜顶平衡度精调。

7、分四组从对称的四个方向依次组对柜顶与气柜立柱及侧板的连接，且焊接牢固。

8、柜顶板边圈暂不封闭，等柜内结构吊装工作完成后再封闭。柜顶板上设有调平钢绳孔及通气孔。

T挡板台架安装

T挡板台架的预制构件，用塔吊从作业口搬入柜内，在柜内通过25吨吊车更换吊装位置进行T挡板台架的柜内搬运和安装。

1、T挡板台架组装焊接次序及控制要点：①确定台架上沿标高及安装位置。②通过柱脚下垫铁板的方式将台架上沿垫到要求标高。③检查支柱垂直度，两片台架定位组装后，开始组装水平撑梁，直至合拢，操作口一跨台架暂不组装，采用临时加固。④统一焊接台架之间及与底板的焊缝。⑤组对与侧板的连接。⑥台架安装主要控制上沿水平度±5和垂直度5°同时仔细检查，不能有漏焊现象。

活塞挡板安装

用塔吊从作业口将预制构件搬入柜内，在柜内通过25吨吊车更换吊装位置进行柜内搬运和安装。在安装过程中应严格控制垂直度，半径及标高，作业口留出一片暂不安装，上部平台临时加强。

T挡板安装

安装T挡板时，柜顶已就位固定，T挡板预制构件的搬运方式同上，其安装的具体操作过程如下：①将分段制作挡板底板铺设就位，接口避开台架梁。②根据柜底板上的基准圆引垂线确定其安装半径。③检查上表面水平度。④检测合格后组对点焊，下表面临时与台架稍事点焊固定，在T挡板整个安装好后千万要将此固定点铲除。⑤焊接上表面密封槽钢和角钢安装处的一小段焊缝，并打磨平。⑥组对T挡板密封槽钢和角钢，暂不焊接。

波纹板安装

波纹板的吊装方法还是用人工并更换吊点的方法，采用扁担起吊梁，一跨一跨安装，先装活塞挡板波纹板，再装T挡板下段波纹板，最后安装T挡板上段波纹板。

橡胶膜安装

1、从柜外将密封橡胶从作业口通过临时桥梁搬入柜内。

2、用25t吊车先将内卷皮膜箱吊到柜中心，再将外圈皮膜箱吊到活塞板上靠边。

3、将手板葫芦固定在柜顶板30个吊装孔处，橡胶膜上口均步30个吊装点，每一吊点安装一个钢制23孔夹具和柔性夹具，软连接，部署就位。

4、再次清场，并仔细检查活塞板上的平滑度，去除毛刺焊瘤等物。将皮膜安装机具、零件、辅材安放就位。

5、开始安装，先装内圈，后装外圈，其步骤如下：

①小心打开放置在柜中央的皮膜箱的上面和侧面五个面将拆下的面板等搬出柜内，根据接缝确认一条安装基准线，使上下孔对直。

②将第一只起吊梁串上钢丝绳，并将一只夹具与皮膜上沿吊装孔连接，用平衡配重将皮膜用手板葫芦逐渐展开，展开到第二只夹具位置时，将夹具与相应皮膜吊装孔连接，继续展开将第二只起吊梁串钢丝绳，并与皮膜相连。直至皮膜整圈与吊具相连。

③继续起吊，调整上口水平，并用圆径钢绳控制其展开直径，直至整圈皮膜完全吊离活塞板，且展开圆基本对中。

④开始均衡统一起吊，并用钢丝绳逐渐放大其展开直径，直至吊到插入高度，圆径与安装位置基本吻合。

⑤将皮膜保徐徐放下，插入安装位置，当接近位置时，抽掉圆径钢绳，逐渐调整每个吊点高度，开始皮膜安装。

⑥由安装基准位置向两侧开始组对安装皮膜的上密封圈。根据设计及皮膜厂商的要求逐步贴上密封胶泥，用夹板、导向板及螺栓垫片等逐步将皮膜安装就位，并逐渐拆除吊具。第一次螺栓紧固到80％的程度，全部装完后进行第二次完全紧固，到密封泥挤出为止。

⑦皮膜上圈安装好后，确定安装基准，以同样的方法进行下圈密封安装。

⑧检查皮膜上下安装孔有无错位，皮膜有无打皱。

⑨内圈皮膜安装好后，将箱底等物件清理出柜，用手拉葫芦和走杆将外圈皮膜箱拉到柜中央，以同样的方法安装外圈皮膜。

⑩橡胶膜吊装特点：橡胶膜为柔性物件，自身的强度和抗撕裂能力低，吊装时容易产生撕裂现象。橡胶膜的展开困难，吊装时要求协同一致。统一指挥。

⑾密封橡胶膜安装后的柜内严禁动火作业

活塞平装置安装

活塞调平装置从柜顶就位固定后开始安装，除钢绳外必须在密封橡胶膜安装前完成，具体方法步骤如下：

1、根据原先标注在活塞上平衡配重吊点位置，引垂线到柜顶确定钢绳中心位置。

2、根据设计图和钢绳中心位置，确定支架位置并组对焊接。

3、用拉细钢绳的方法，确定滑轮位置、方向并焊接固定。

4、根据配重滑轮位置确定配重轨道安装位置并组装焊接。

5、在密封橡胶膜安装后，开始安装调平钢绳及调平配重块，方法如下：

①首先用手拉葫芦将配重拉到设计高度-50mm并用台架支承在最上第二层平台上。

②穿钢绳从柜内活塞一直到调平配重，钢绳长度调整正好。

③然后用花栏将调平配重提起50mm到设计高度，每组调平钢绳受力要一致。

④调整好后将花栏固定，不使其扭转放松。

说明：本实施例中的其余设施的安装步骤均为现有技术，省略其描述。

Claims (3)

1.大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法，采用包括两台塔吊、L型支撑滑梁、挂板、立柱对接安装平台、“A”形支撑固定架、外部悬挂移动焊接吊筐组成的工装设备，施工步骤包括基础验收——底板安装——活塞板安装——活塞砼坝安装——柜顶骨架安装——柜顶板安装——立柱及侧板安装——柜顶吊装——T挡板及其台架安装——活塞挡板安装——波纹板安装——作业口封闭——橡胶密封膜安装——附属设备安装——气柜调试——气密性试验，其特征是柜顶吊装步骤为：

（1）将L型支撑滑梁钩头朝上且朝外竖立，钩头的一端安装一滚轮，滚轮与立柱紧靠，另一端与柜顶骨架外圈焊接，每个L型支撑滑梁背部用“A”形支撑固定架支撑固定于顶盖，所述滑梁与“A”形支撑固定架焊接；

（2）在每个立柱设一个吊点，把两块挂板与立柱通过四条双头螺栓固定为一体作为吊点，每个吊点挂1个10吨的手拉葫芦，手拉葫芦的上端安装在挂板的吊耳上，手拉葫芦下端与柜顶边围板的连接筋板连接，每一层侧板安装完，手拉葫芦要同步起升一层，挂板在整个工装过程中起着承载手拉葫芦向下的拉力，每个吊点准备两套挂板，两套挂板上下轮流倒替作业；

（3）随着手拉葫芦的提升，L型支撑滑梁上部所述滚轮会随着柜顶上升，在立柱表面滑动，L型支撑滑梁与上部立柱紧贴； 

（4）当柜顶起升到设计位置后，将休息挂板立即固定于L型支撑滑梁勾头下部，撤除手拉葫芦，这时柜顶重量由L型支撑滑梁承载，同时把撤除的手拉葫芦再挂到上部的工作挂板，循环下一次操作；

（5）循环步骤（1）——（4），逐步完成气柜从下到上各层立柱与侧板的安装，待柜顶升至设计标高时，将柜顶边围板的连接筋板与侧板、立柱连接，然后拆除L型支撑滑梁、“A”形支撑固定架和挂板，柜顶落下，完成安装工作。

2.根据权利要求1所述的大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法，其特征是所述的挂板由三块30mm厚钢板组成，其中两块钢板组成T形件，T形件焊接在另一块钢板上，这块钢板上设有四个螺栓孔，T形件上的一块板上设有吊钩孔。

3.根据权利要求1所述的大型橡胶卷帘密封干式气柜的制作方法，其特征是所述的“A”形支撑固定架为两根钢棍呈小于90度夹角焊接并与第三根钢棍构成A形框架。

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