1、1威金斯式煤气柜柜体侧板单元组装及安装技术摘要： 本文以浦钢搬迁罗泾工程 8 万立转炉威金斯式煤气柜为例，提出对威金斯式煤气柜侧板在地面先进行单元组装，再在空中进行单元与单元之间的拼装，该方法能减少高空作业、缩短吊机的使用时间、扩展施工作业面并能形成流水施工从而缩短施工总工期，对工程的安全控制、成本管理、工期管理具有一定的借鉴意义。 关键词：煤气柜；钢结构安装；侧板单元组装； 焊接变形 Abstract: This paper PuGang luojing relocation project 80000 made the converter Wilkins type gas tank as
2、an example, and puts forward that in the Wilkins ark side panel in the ground first unit assembly, again in the air unit and the assembly between units, this method can reduce the overhead operation, shorten the use time of crane, extended construction operation and could form the construction water
3、 to shorten the construction total duration, the safety of the project control, cost management, time management has a certain significance. Keywords: gas tank; Steel structure installation; Lateral plate unit assembly; Welding deformation 2中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号： 前 言 煤气柜从设计、安装到使用，在国内已有很长时间的历史了，但以
4、湿式煤气柜为最多，内容量从几千立方米到几万立方米。近年来，由于国外新技术的引进，大容量的干式煤气柜也开始在国内建造和投入使用，由于贮气压力高、容量大、寿命长、维护费用低、管理方便等优点，正在受到欢迎。 威金斯式煤气柜是干式煤气柜中的一种，其主体结构为全焊接结构，在柜侧板上配有加劲环。为了活塞上部空间能顺利换气而安装多个换气孔；为了便于在活塞上部人员进出而设置了检查门；立柱用 H 型钢制作成；为了减少贮存煤气的死空间，且使煤气中的冷凝水能尽快排出，故基础设计成球面，上部铺设底板。 柜体侧板安装介绍 浦钢搬迁罗泾工程 8 万立转炉威金斯式煤气柜侧板全高的 1/3 部分与煤气直接接触，其余部分作通风
5、罩使用。沿着柜体高度方向将侧板分27 段板带。侧板采用搭接焊接，每段板带设有一圈加强角钢。第 27 段厚度为 6mm，承受压力部分的厚度为 4.5mm，不承受压力部分的厚度为3.2mm。第一段侧板采用 7.8mm 耐候钢(重约 35 吨)，耐候钢牌号为16CuCr。侧板上设有 6 层的加强环，侧板总高度 39704mm，共 27 带，基3本带宽为 1480mm。 因侧板并非垂直，稍有斜度，故柱与侧板连接件按净空 150mm 考虑，以便安装时调整。柜体结构总重 872.509 吨，其中侧板约占总重的 30，整个柜体钢结构安装中侧板所占工程量比重较大，对侧板的控制是整个煤气柜工程控制的重点。施工过
6、程中侧板安装时高空焊接作业量大，施工工艺较为复杂，给施工带来较大难度。 煤气柜侧板采用单元组装 以往的煤气柜主体侧板吊装一般都采用单片吊装，单片吊装在工程中所用时间长，成本大，安全系数低。由于单片吊装是将立柱固定后一片片进行焊接，耗费的时间较长，人工费、机械费费用也随之增大。有什么方法可以即节约成本，又可以降低高空作业的安全危险系数那？我们经过分析、研究采用了侧板单元组装及吊装技术。而侧板单元组装存在一些问题需要解决，主要问题是我项目部侧板所用板材为 3.2mm 和4.5mm 厚薄板，经喷砂除锈后薄板焊接容易产生变形，为了严格控制质量，先将侧板单元组装概念介绍如下： 侧板单元组装是在现场胎架上
7、进行，先固定立柱 2 根（其中一根为临时固定） 、侧板 4 张（其中第一层 1 张，第 2、3、4、5、6 层为 4 张，第 7 层 2 张） 、加强角钢圈 3 道、抗风架 1 道、通风孔 1 个、角钢圈上加劲板 9 块（图中加劲板 1 共 6 块、加劲板 2 共 3 块）整体吊装。为了减少侧板变形、控制工程观感质量，最大限度的控制侧板在胎架上的焊接变形。我项目部经过反复研究、试验特制订了侧板组装作业指导书，并在侧板组装施工中严格遵守。 侧板组装施工程序 43.1 组装基本单元和焊缝组成 组装基本单元组成如下：固定立柱 2 根（其中一根为临时固定） 、侧板 4 张（其中第 5 层、第 6 层
8、4 张，第 7 层 2 张） 、加强角钢圈 3 道、抗风架 1 道、通风孔 1 个、角钢圈上加劲板 9 块（图中加劲板 1 共 6 块、加劲板 2 共 3 块） 。焊缝组成如下：相临 2 块侧板之间通长焊缝 1 道、共3 道，单面焊接；每根角钢圈与板之间焊缝 2 道，上口为通长焊缝 1 道，下口为花焊（间断焊缝，焊缝长 50mm，间距 150mm） ；抗风架与侧板之间焊缝 2 道，上口为通长焊缝 1 道，下口为花焊（间断焊缝，焊缝长50mm，间距 150mm） ；通风口帽与侧板之间焊缝 4 道，单面焊接，满焊；加劲板与侧板和角钢圈之间焊缝为双面焊接，满焊。 3.2 焊接顺序： 第一步：将板平铺
9、在胎架上，定好尺寸和搭接长度。注意侧板之间不得粘点。 第二步：放准尺寸，气割出通风口位置，焊接通风孔，由两人按同一方向对称焊接。 第三步：待通风孔处完全冷却，再次复核的尺寸及搭接长度，复核无误后上加强角钢圈、抗风架，立柱并用螺栓固定。 第四步：将加强三角劲板与加强角钢焊接，注意加劲板不要与侧板焊接。 第五步：抗风架与板焊接，并将支撑与角钢圈焊接。注意不要将支撑处连接板与侧板焊接。抗风架与板焊接采用分段逐步焊接法。 5第六步：待焊缝处完全冷却后，撤除临时连接处立柱与加强角钢（使角钢圈和板一端处于自由状态） ，焊接侧板 2、侧板 3、侧板 4 与加强角钢圈 1、加强角钢圈 2、加强角钢圈 3，因为
10、加强角钢圈与板的弧度可能不一致，故在焊接角钢圈与板之前需要临时粘点，尽量用角钢圈去贴近侧板。 第七步：由 2 名焊工焊接侧板 1 与侧板 2、侧板三与侧板 4 处焊缝，从中间开始，分别往两侧焊，采用分段逐步退焊法。 第八步：待上述焊缝完全冷却后，最后焊接侧板 2 与侧板 3 处焊缝，采用分段逐步焊接法。 3.3 构件装配的技术要求： （1）装配定位焊离板端大于 30mm，手工焊定位长度大于等于30mm，定位焊间距大于 100mm，小于 150mm。 (2)搭接口缝隙要小于 1.5mm，如有翅边应砸平，如不均匀应修正。 (3)构件的拼装应是各构件在自由状态下完成，不得强制固定。 3.4 焊接工艺
11、参数： (1)手把焊接条（焊芯）直径为 3.2mm，焊条必须接规范烘干及保温，电流控制在 I=70A90A 左右（根据实际情况在此范围内调整） 。 (2)焊接速度 0.5m/min（根据实际情况作适当调整） 。 3.5 焊接规程: (1)焊接前应清除焊缝周围的水份、油漆及锈蚀。 (2)焊接手法应是多焊道，对角同时施焊，小电流快速不摆动。 (3)采用分段逐步退焊法，退焊分段长度为 250mm（一根焊条焊接长6度） 。 3.6 分段逐步退焊法如下示意： 侧板组装质量检查 柜体单元组装及安装焊接完成后进行气密性检验，要对焊缝进行外观检查和真空试验的检查。 （1）外观检查 焊缝外观检查不得有漏焊现象存
12、在，咬边不得超过 0.5t，焊缝高度要保证，严禁有针孔现象存在，表面焊渣、焊疤要清除干净。 （2）真空检验 现场共设置 2 台真空泵，随焊随进行真空试验，真空打压为 40Kp，真空检验合格的地方要做好标记，不合格的地方用砂轮将焊肉打磨掉，并将焊口处的杂质清除干净后，用同种焊条补焊，焊后用真空泵打压检验其气密性是否以满足要求。 因为煤气柜侧板外无任何屏障，故侧板安装的观感质量尤为重要，直接影响工程的观感验收工作。通过检验柜体单元组装及吊装后，质量检验全部合格。 总结 7侧板单元组装是在现场胎架上进行，便于中间过程的巡查及质量控制，发现问题及时提出，立即解决；出现通病，可以及时采取有效措施，问题能
13、得到更及时的解决。在现场胎架上将侧板构件组装，减少了单片吊装过程中的焊接难度，侧板构件在地面一层层将组合件组装好，侧板的组装和吊装同时进行，即节约了时间，又减少了吊机使用的台班数，提高机械设备的利用率和完好率。节约了机械设备的各项费用的开支，避免不正当使用造成机械设备的闲置。在侧板安装过程中对柜体侧板单元组装及吊装技术，无论从工程进度，成本，安全各个方面都使整个工程项目更好的得到控制，取得了较好效果，得到了业主、监理和质监部门的肯定，为后期施工提供了保证，为企业赢得了利益。 参考文献 张学英，汤建钢. 威金斯式煤气柜底板的焊接方法，中国科学院上海冶金研究所， 谷中秀. 橡胶膜型干式煤气柜，冶金工业出版社，2010-07-01 危中良，林敏.干式煤气柜技术在国内的应用发展，南方金属，第169 期
