CN115415693A - 用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法 - Google Patents
用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，该施工方法的步骤如下：A、根据承载容器的内衬要求制备符合要求的柔性密封标准板和柔性密封非标板；B、采用高分子材料对柔性密封标准板粘结定位，对相邻柔性密封标准板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；C、采用高分子材料对柔性密封非标板粘结定位，对相邻的柔性密封标准板和柔性密封非标板或者相邻的柔性密封非标板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；D、完成铺设并清理现场。本发明的施工方法铺设的柔性内衬在起到密闭空间的同时能够满足承载体的施工误差、受压变形、小量位移等情况下的密封作用。
Description
技术领域
本发明涉及承压容器技术领域，尤其涉及承压容器的密封技术，具体地说是一种用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法。
背景技术
能源是一个国家经济增长和社会发展的重要物质基础，随着人类对能源的需求量不断增加，能源问题越来越引起人们的重视，但是大多数能源存在间断性和不稳定性等特点，导致大量能源在时间和空间上的不平衡，从而使得一方面能源短缺、另一方面又大量浪费，没有得到合理的利用；随着节能减排和环境保护的日益重视、随着储能技术的发展和进步，通过储能方式加强能源的高效利用是今后能源发展的重要方向之一。
在压力储能设备领域（如空气能储能），可以采用大型承压容器、承压舱壁、承压隧道、承压井筒以及承压洞窟进行储能，这时涉及到一个重要的技术问题就是储能设备的密封问题，现有技术中，多是对作为承载体的容器本身进行密封，储能设备受到的储能介质压力变化产生的交变力将直接作用到作为承载体的容器本身，因此需要研发一种能够传递并缓冲交变力的密封结构。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，该施工方法制备出来的柔性内衬能够在保持内部压力密封的情况下、将内部压力均匀传递到承载容器的内壁上。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：该施工方法的步骤如下：
A、根据承载容器的内衬要求制备符合要求的柔性密封标准板和柔性密封非标板；
B、采用高分子材料对柔性密封标准板粘结定位，对相邻柔性密封标准板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；
C、柔性密封标准板铺设完毕后，采用高分子材料对柔性密封非标板粘结定位，对相邻的柔性密封标准板和柔性密封非标板或者相邻的柔性密封非标板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；
D、完成铺设并清理现场。
所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板皆贴合承载容器的内壁布置，且柔性密封标准板和柔性密封非标板与承载容器内壁的贴合部分的形状与相应承载容器内壁的形状相吻合。
所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板的厚度与承载容器的适用压力正相关。
所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板的厚度为0.8mm～3mm。
所述步骤A中的柔性密封标准板的总面积占柔性内衬总面积的95%～99%。
所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板采用的材质一致，柔性密封标准板和柔性密封非标板采用的材质为不锈钢或铝合金，也可以采用符合使用要求的塑料。
所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝相对承载容器的内壁凸出的高度为10mm～50mm。
所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝的两相邻面皆相对承载容器的内壁倾斜设置或者任选一相邻面倾斜设置。
上述弹性接缝的截面呈三角形。
所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝的顶角角度为0.5°～2.5°。
所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝的顶角角度为1.0°～1.5°。
所述步骤B和所述步骤C中的无缝焊接与探伤工艺同步进行，在施工过程中预留监测设备的测点且同步安装监测设备。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的施工方法通过分别制备符合要求的柔性密封标准板和柔性密封非标板、然后依次铺装柔性密封标准板和柔性密封非标板，相邻柔性密封标准板向内凸出的搭接卷边、或者相邻的柔性密封标准板和柔性密封非标板向内凸出的搭接卷边、或者相邻的柔性密封非标板向内凸出的搭接卷边皆进行无缝焊接，形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝，通过弹性接缝的设置，使得该柔性内衬能够在保持内部压力密封的情况下、将内部压力均匀传递到承载容器的内壁上，柔性密封标准板和柔性密封非标板的形状、大小根据承载容器的内壁形状、尺寸分割而成，该柔性内衬能够用于大型承压容器、承压仓壁、承压隧道、承压井筒等的内部密封，特别适用于有交变压力荷载的以上场合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
一种用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，该施工方法的步骤如下：
A、根据承载容器的内衬要求制备符合要求的柔性密封标准板和柔性密封非标板（如二维阴角件、三维阴角件、阳角件、管道内衬件、凸台封边件等），要求柔性密封标准板和柔性密封非标板与承载容器内壁的贴合部分的形状与相应承载容器内壁的形状相吻合、且柔性密封标准板的总面积占柔性内衬总面积的95%～99%；
B、采用高分子材料对柔性密封标准板粘结定位，要求柔性密封标准板皆贴合承载容器的内壁布置，对相邻柔性密封标准板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；
C、柔性密封标准板铺设完毕后，采用高分子材料对柔性密封非标板粘结定位，要求柔性密封非标板皆贴合承载容器的内壁布置，对相邻的柔性密封标准板和柔性密封非标板或者相邻的柔性密封非标板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；
D、完成铺设并清理现场。
在上述施工方法中，柔性密封标准板和柔性密封非标板采用的材质一致，柔性密封标准板和柔性密封非标板采用的材质为不锈钢或铝合金、或者能够满足强度和延展性要求的塑料。为提高交变力的传导效果，柔性密封标准板和柔性密封非标板与承载体的内壁贴合的部分与承载体的内壁形状相同。
在上述施工方法中，还可在柔性密封标准板和柔性密封非标板的角上预留褶皱、以增加角部弹性，防止角部应力集中。
在上述施工方法中，弹性接缝相对承载容器的内壁凸出的高度为10mm～40mm，弹性接缝的两相邻面皆相对承载容器的内壁倾斜设置或者任选一相邻面倾斜设置；由于弹性接缝的设置是为了柔性内衬能够随压力变化或支撑面变化柔性伸缩，为了保持焊接的强度和整个装置的密封性，弹性接缝的顶角角度不宜过大，顶角角度以0.5°～2.5°为宜、且优选1.0°～1.5°。
在上述施工方法中，柔性密封标准板和柔性密封非标板的厚度与承载容器的适用压力正相关。本发明的施工方法使得柔性内衬的弹性接缝能够随压力变化或承载容器的内壁变化柔性伸缩，当承载容器的内壁（即支撑面）相对于柔性内衬收缩时、焊缝到支撑面之间的弹性接缝可以收缩，当支撑面相对于柔性内衬膨胀时、焊缝到支撑面之间的弹性接缝可以放大。焊缝到支撑面之间的高度越高、柔性密封板之间的可涨缩量就越大，焊缝到支撑面之间的高度越低、柔性密封板之间的可涨缩量就越小，所以焊缝到支撑面之间的高度是根据承载体的材质和承载压强来确定，同时也需要考虑到板材的拉伸性能，一般设置在10～50mm之间；如表一列出了部分规格的柔性密封板（包括柔性密封标准板和柔性密封非标板）的厚度和卷边高度与适用压力的对应关系。
| 序号 | 规格 | 适用压力（MPa） | 柔性密封板厚度（mm） | 卷边高度（mm） |
| 1 | RCB1 | 1.6 | 0.8 | 15～20 |
| 2 | RCB2 | 2.5 | 1.2 | 20～25 |
| 3 | RCB3 | 6.3 | 2 | 25～30 |
| 4 | RCB4 | 10 | 2.5 | 30～35 |
| 5 | RCB5 | 16 | 3 | 40～45 |
表一 适用压力与柔性密封板的厚度和卷边高度的对应表
在上述施工方法中，无缝焊接与探伤工艺同步进行，另外每步无缝焊接完成后皆需进行长度检测，以保持在可控承压柔性延伸范围之内；另外在施工过程中，预留监测设备的测点且同步安装监测设备。
在本发明的施工方法中，要注意质量保证和安全生产。
质量是工程的生命，质量保证工作贯穿整个过程施工过程：
1）、前期质量保证：总体设计前，应全面了解柔性内衬应用场合技术要求、使用压力、内腔形状和尺寸、变形趋势和变形量、最大施工误差及附属结构要求等施工技术要求，根据要求设计、制作柔性内衬样品，进行柔性内衬单片强度、焊接强度的验证，柔性内衬铺设方法的验证，柔性内衬铺设后耐压性的验证，柔性内衬在交变应力下的寿命模拟试验，柔性内衬铺设后的泄漏试验等验证工作，确保所铺设的柔性内衬能够满足使用要求；
2）、设计过程质量保证：设计过程中必须严格按照应用场合技术要求和试验、验证结果参数进行；
3）、制作阶段的质量保证：制作实行样品首捡合格才允许批量生产，批量生产过程中实施抽捡和完工全捡的三捡制；
4）、铺设前的质量保证：柔性内衬铺设前应对仓壁内腔平面部分、圆弧部分、直线部分、底部、过度部分、连接部分等的施工误差、不平整度进行检查，如有影响柔性内衬铺设质量的要求返工合格；
5）、铺设过程的质量保证：铺设过程应按照设计要求进行铺设，铺设焊缝检测与焊接同步进行，确保焊缝质量，每铺设规定数量的柔性内衬进行一次质量检查，确保铺设质量；对特殊、异形件按特殊、异形件检查方法进行检查；
6）、完工检查：铺设完工后应对全部焊缝进行全面检查，防止漏焊，对焊缝焊接质量进行抽样检测，对铺设质量进行抽样检查，对特殊、异形件进行复查，确保全部铺设质量。
安全生产包括设计安全、生产安全、用电安全、通风安全、通道安全和高空作业安全：
1）、设计安全：设计时应充分考虑到制作、安装、铺设过程的安全性，辅助工装、设备、工具的设计时应充分考虑到制作、安装、使用过程的安全性；
2）、生产安全：生产过程所用设备的安全防护应完好，个人防护用品应配套齐全、正确使用，操作、施工人员岗位安全培训合格，生产过程应按规定配备合格的安全员监督安全生产；
3）、用电安全：电焊机、电动工具等应完好，动力、照明线路应规范布设，操作、施工人员应按照安全用电规则进行用电施工，确保作业人员用电安全；
4）、通风安全：需要铺设柔性内衬的场合一般都是密闭空间，要对工作空间进行必要的通风，送入新鲜空气，排出废气，防止有害气体对操作、施工人员伤害，确保作业人员安全；
5）、通道安全：需要铺设柔性内衬的场合一般都是密闭空间，在整个施工过程中不得关闭进出口，如有可以关闭的进出口门应有专人值守，确保内部有人时不得关闭进出口门，确保作业人员安全；
6）、高空作业安全：需要铺设柔性内衬的场合一般空间较大，铺设、检查时需要高空作业，高空作业人员必须按照高空作业安全要求做好安全防护，正确使用高空作业防护用品，确保高空作业安全。
本发明的施工方法铺设的柔性内衬在起到密闭空间的同时能够满足承载体（大型承压容器、承压仓壁、承压隧道、承压井筒等）的施工误差、受压变形、小量位移等情况下的密封作用，特别适用于大型有交变压力荷载的场合。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (11)
1.一种用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：该施工方法的步骤如下：
A、根据承载容器的内衬要求制备符合要求的柔性密封标准板和柔性密封非标板；
B、采用高分子材料对柔性密封标准板粘结定位，对相邻柔性密封标准板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；
C、柔性密封标准板铺设完毕后，采用高分子材料对柔性密封非标板粘结定位，对相邻的柔性密封标准板和柔性密封非标板或者相邻的柔性密封非标板向内凸出的搭接卷边进行无缝焊接、形成向承载容器的内腔凸出的弹性接缝；
D、完成铺设并清理现场。
2.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板皆贴合承载容器的内壁布置，且柔性密封标准板和柔性密封非标板与承载容器内壁的贴合部分的形状与相应承载容器内壁的形状相吻合。
3.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板的厚度与承载容器的适用压力正相关。
4.根据权利要求3所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板的厚度为0.8mm～3mm。
5.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤A中的柔性密封标准板的总面积占柔性内衬总面积的95%～99%。
6.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤A中的柔性密封标准板和柔性密封非标板采用的材质一致，柔性密封标准板和柔性密封非标板采用的材质为不锈钢或铝合金。
7.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝相对承载容器的内壁凸出的高度为10mm～50mm。
8.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝的两相邻面皆相对承载容器的内壁倾斜设置或者任选一相邻面倾斜设置。
9.根据权利要求1或8所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝的顶角角度为0.5°～2.5°。
10.根据权利要求9所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤B和所述步骤C中的弹性接缝的顶角角度为1.0°～1.5°。
11.根据权利要求1所述的用于承压装置内部密封的柔性内衬施工方法，其特征在于：所述步骤B和所述步骤C中的无缝焊接与探伤工艺同步进行，在施工过程中预留监测设备的测点且同步安装监测设备。
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