23000米湿式螺旋煤气柜安装工法

中冶集团华冶资源邯郸机电安装工程分公司 王少卿

1、前言

湿式煤气柜为传统结构形式煤气柜，主要有水槽、及浮塔组成，根据浮塔结构又可分为直升

式与螺旋式，从容积上分其大小有从一千立方米至三十万立方米不等，平时使用较多的是1000、3000、5000、10000、20000、30000、50000、100000、150000、200000、等。其特点是将钢结构的筒体(即各塔)倒扣在水槽中，当气体注入气柜后，各塔缓慢升起，贮存煤气，当用户使用气体时，柜内气体贮量减少，各塔沿导轨下降。其防止煤气泄漏的介质为水，各塔间顶底部均设有水封槽。其钢材用量相对较少，但使用中维护工作较重，除须注意水槽水位状况外，还须观察密封水槽的情况，操作不当易发生脱轨、冒顶等问题。

此23000m3低压湿式螺旋煤气柜是在水槽内放置塔节及钟罩，在塔节壁及钟罩壁上设有与水平方向呈45o角的螺旋导轨。在水槽平台和塔节水封挂圈上设有导轮，各塔及钟罩随着塔内煤气量的多少，可沿螺旋形的导轨上升、下降，以调节高、低峰煤气使用量，同时利用水槽及挂圈内的水封隔绝各塔及钟罩内的煤气。

2、工法特点

2.1 工艺技术先进，确保安装质量。

由于气柜的升降，是沿塔体外侧轨道呈45°螺旋形进行，因此气柜同心度要求极为严格。只有这样，才能保证塔体升降的顺利进行。

本工法首先要求在煤气柜的中心底板上，设置中心点，此中心点为长期性的设置，直至汽柜安装完成，其位于土建基础中心上。所有的测量均以此中心点为依据展开，确保安装质量及可操作性。 2.2 方案因地制宜，经济合理。

本工法针对太兴焦化的23000m3低压湿式煤气柜的结构及功能特点，采用正装法与倒装法相结合的施工工艺，即总体上下依照水槽——三塔——二塔——一塔——塔顶的顺序安装。而各部分按照先上后下的顺序施工。这样既可以加快速度，又可以减少高空作业，减少脚手架的搭设时间，避免不安全因素确保了安装质量，经济性、适用性和可操作性强. 2.3 施工工序优化，缩短工期，降低成本。

根据此煤气柜的结构特点，我们采用在煤气柜的圆周方向上设置32等分，在水槽内侧设置共32个立柱，共设32个起吊点，统一采用校验过的5T倒链，采用以正装理论为主线，以倒装工艺为

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作业内容的统一方式，穿插安装的施工工序，缩短了工期，降低了成本。

根据此柜体的焊接作业工程量大的特点，采用对称的、不连续焊接的焊接工艺，既能保证工期进度，又能保证锅炉焊接质量。

2.4 施工工艺流程标准化、关联性强，重点、难点突出，针对性强。

本工法针对煤气柜的水槽、三塔、二塔、一塔、钟罩的统一连贯性，关联性，制定了柜体安装作的总施工工艺流程及各单体的施工工艺流程，关联性强，突出关键工序，抓住关键控制点，制定相应工艺技术和操作方法，内容详尽，重点、难点突出，针对性强。

3、适用范围

本工法适用于类似的湿式煤气柜的安装作业，也适用相应的化工大型柜体，罐体设备安装工艺作业。

4、工艺原理

我们在施工中严格控制每一步，以工艺先进，施工快捷，安全合理为原则，遵循了一系统的施工原理，以工程施工更简捷，效益更突出！ 4.1 一条基准中心线控制工艺原理

在煤气柜的底板上设置永久的中心点！

由于煤气柜的水槽及各个塔节直径比较大，因此，我们采用一个基本的中心点，所有的塔节均以此中心点为中心，所有的测量计算均此为依据。即在底板中心上设置永久的固定点，一直到施工结束。我们依此较好的控制了工程的质量。 4.2柜体及底板焊拉防变形工艺原理

利用分段焊接、对称同步焊接、断续、错位跳焊等工艺，防止焊接热量集中，从而防止气柜的水槽底板、壁板及各塔节壁板焊接变形。 4.3煤气柜体预拼装及现场组装原理

由于各底板、壁板、钟罩顶板均为大面积焊接板块，我们采用统一安排、进料与现场实际情况相结合的方式，根据各部分的结构形式，采用事先预制、安装过程组装的原理，有效利用了错位时间段，合理缩短了工期，提高施工效益。 4.4 “网络法”统筹管理的工艺原理

在施工过程中我们采用施工网络图计划，由总的施工网络到分段网络、由月计划到周计划，统一安排，合理组织施工。 4.5施工总体布置原理

从施工准备起，必须规划好土建、结构、机械设备、工艺管道的施工用场地。因为此煤气柜体

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总钢材量约计600吨，且场地有限，并且需要各钢板的预制，及现场组装，且必须为基础的施工让步，钢结构专业就必须开始拼装煤气柜的各部分，机械设备专业就必须进场组装安装相应的煤气风机机组，外面工艺接入部分也得相应的安排调整，施工用地较多，事前科学布局好施工用地，，避免中间穿插大倒腾。可极大地提高效率、降低成本、缩短工期。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

23000立米方煤气柜整体安装工艺网络图土建基础交接气柜基础交接气柜加压站加压机基础交接气柜外部结构钢架基础交接底板定中心点三台加压风机、电机基础研磨工艺管道安装、电缆敷设底板中幅板制作、安装底板中幅板渗漏实验三台加压风机安装 三台加压风机电机安装 工艺管道试压并与设备接入工艺电缆试验并与设备接入底板边缘板制作、安装底板边缘板渗漏实验三台加压风机、电机对轮调整底板垫梁制作、安装底板垫梁顶部水平找正三台加压风机工艺管道接入水槽壁板制作安装壁板找圆、调整、焊接、加固壁板找圆、调整、焊接、加固风机工艺各部电机电气接线三塔壁板制作安装壁板底部水封槽制作安装壁板螺旋轨道制作安装加压站三台风机试运转壁板找圆、调整、焊接、加固二塔壁板制作安装壁板底部水封槽制作安装壁板螺旋轨道制作安装柜顶放散管制作、安装一塔种罩顶板制作安装壁板找圆、调整、焊接、加固一塔壁板制作安装壁板底部水封槽制作安装壁板螺旋轨道制作安装导轮组制作安装各塔轨道与导轮间隙调整水槽充水试验气柜临时升降试验3

5.2 分段施工方法

由于工程分柜本体、加压站内部工艺、加压站外部工艺，因此，我们采用先主体，后次体，各个施工，先后分明，分段控制的施工方法。 5.3 施工机械配置

由于煤气柜体部分，均在直径约40米的范围内作业，因此，我们将柜体等分为三部分，分别设置相应的焊接机具，吊装工具，根据不同的场地条件和不同的资源情况进行合理安排、综合调度。 5.4煤气柜安装工艺

煤气柜体安装工艺主要分为水槽、三个塔节、钟罩及外部工艺设备、管道安装等 5.4.1煤气柜水槽壳作安装

由于气柜的水槽的结构复杂，含主要的焊接承重的水室部分（如底板，槽体框架），因此焊接需要十分的注意，在此部分中主要有以下几项需要特别的注意：

一：底板的拼装焊接防变形控制。

二、边缘板与中幅板的拼装搭接焊接防变形控制， 三、垫梁的制作找平

四、水槽的直径找圆控制，焊接控制防形

因此，对各部件的制作、安装精度要求很高。因此，必须采取特殊的技术措施，来控制各部分焊接变形，以及各部板材组装时的吊装变形，使其组装精度符合规范要求。 5.4.1.1安装工艺流程

水槽体本体部分共分成三部分：

1、底板部分：含中幅板预制、现场组装、焊接，边缘板预制、现场组装、焊接 2、水槽体壁板部分：本水槽体共分成六带钢板组对而成，从底部向上部依次分成六带，第一带板厚度为16mm，第二带板厚度为14mm，第三带板厚度为12mm，第四带板厚度为10mm，第五带板厚度为8mm，第六带板厚度为6mm，水槽高度为8.86米，并且外部有相应的外护板。

3、垫梁组部分，本气柜水槽部分共有32组垫梁，依次分布于水槽内壁处，并与水槽部分有相应的间隔，垫梁高度为1.2米，主要用于支撑相应的三个塔节部分。

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23000立米方煤气柜水槽制安网络图气柜水槽测量定位底板上中心点定出气柜水槽中心点定位水槽垫梁组圆中心点定位水槽底板中幅板直径确定水槽内边缘直径确定垫梁组内边缘直径确定底板中幅板预制水槽壁板预制垫梁预制焊接底板现场组对安装水槽壁板现场组对垫梁现场组对安装底板安装调整找圆水槽壁板调整找圆垫梁组调整找圆底板防变形焊接壁板防变形焊接垫梁组上表面找水平中幅板着色渗漏实验检查壁板着色渗漏实验检查垫梁组最后定位检查底扳边缘板预制壁板直径最后测量定位边缘板现场组对焊接壁板直径最后找圆检查底板边缘板找圆边缘板防变形焊接边缘板着色渗漏实验检查水槽整体找圆检查5

5.4.1.2操作要点

1、水槽底板预制

水槽底板的预制由中幅板、边缘板、垫梁组三部分组成、 1）中幅板预制

A、中幅板设计内接圆半径R=18210mm，板厚为T=6mm，设计时未考虑土建基础起拱情况。因此中幅板由于基础起拱而应加大制作半径，加上焊缝收缩量，中幅板预放内接圆半径R1=18300mm，此半径也为钢板的下料展开半径。、

B、中幅板由长方形大块钢板组成并采用搭接形成，搭接宽度不小于40mm，由于市场上钢板宽度为1260mm，采用搭接宽度为40mm。中幅板拼装几何尺寸排板需要进行详细排版图。

C、中幅板拼接形式必须按排板图的要求组对，不能随意改动。为防止变形，焊接应采用分段（从中间分）对称反向焊。

D、钢板长度不够允许接料，接料长度不得小于300mm。

E、预制好的长方形大块板外形几何尺寸必须准确，允许误差为±2mm。对角线允许偏差为3mm。

F、大块预制采用手工电弧焊的方法。

G、焊缝外观要平整光滑。焊接时应先焊横缝再焊纵缝，由中间向外焊接，电流要小些，焊丝直径、焊接速度一定要适当，不得有咬肉、夹渣、砂眼等缺陷。

H、所有制作焊缝都要进行真空试漏试验，试验压力为53KPa。 2）边缘板预制

A、边缘板板厚8mm，边缘板内接圆半径为18090mm，外半径为19620mm。 B、 边缘板分42份制作，具作需要详细排板图进行控制。 C、边缘板下料时要用弧形样板号料，样板尺寸要精确，线型要光顺。 D、其它如前所述。 3）垫梁组预制

A、按图纸制作要求，将相应的32组垫梁制作完成。

B、垫梁制作要求表面平整度符合图纸要求，与将来要安装的塔节接触面不得小于85%。 2、水槽壁板预制

1）为减少安装焊缝，更好的保证质量，制作时按六个安装带考虑，组成大块。 2）根据材料情况及运输方便，每带分成20份。水槽壁板共分成六带板拼接而成，各部分尺寸需要进行水槽壁板详细排板图进行控制。

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3）由于纵、环焊缝的焊接必然会造成板材的收缩，因此水槽壁板周长加长150 mm，并留在圆周的最后一块钢板上。

4）各钢板切割面边缘不得有明显的棱角，下边缘不得有严重的氧化物附渣。切割速度要快，以减少变形，切割线必须得保证直线性。切割接头点，不得有阶梯现象，每张板两端头要处理好。

5）每块板的允许偏差为：长度及宽度相对边偏差±1 mm，对角线偏差为2 mm。 6）下料时，除了将焊缝坡口开好外，还必须把安装坡口开出。 3、水槽壁板卷制、焊接

1）水槽壁板卷曲弧度必须用样板检查，样板长度不小于1.5 mm，弧板卷制时注意安装坡口方向。坡口开在内侧，不得卷反。

2）水槽壁板焊接的对接焊缝要进行无损探伤。取T形焊缝处30%X光拍片。质量不低于射线 Ⅲ级。

4、水槽基础复验。

1）检查土建基础是否符合图纸设计要求。 2）检查内容：

A、基础中心线与设计要求位置允许偏差为±20mm

B、环形基础的内径允许偏差为±50mm，宽度允许偏差+50mm

C、环形基础标高允许偏差为±10mm，表面抹平后，其水平度允许偏差应不大于±5mm。 D、水平偏差应用水平仪检查，其测点应在水槽壁的位置上，测点间距2m。

E、环形基础内应呈倒圆锥形向中心突起，其突起高度不小于水槽直径的1%，取390mm。 3）底板安装前，要对基础上的黄干沙用刮板进行找平，并把大颗粒的石块等杂物清理干净。

4）作好检查记录。 5、水槽底板安装。

1）底板从中心板开始铺设，在中心板上划上“十”字中心线，按水槽底板排板图方向把中心板铺上、找正。

2）底板安装前，点焊好安装焊缝的扁钢垫板。

3）在中心板中心上设置一个测量的中心标点桩。此中心标点桩为长期性的，直到气柜安装完毕，其位于土建基础中心上。

4）底板安装顺序，先吊装中心定位板，然后向两边分别吊装组成中心条板并搭接，中心

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条板组成后，依次吊装就位。相邻的板带搭接组合成中幅板。板间不得用点焊固定。应用对口卡具或楔子压紧，以便焊接自由收缩。对口错边量≯1 mm。

5）焊接。

A、先焊板间横焊缝，然后再焊板带之间的纵焊缝。

B、中心板纵横焊缝焊完后，再焊边缘板的对接焊缝，待壁板与底板连接的焊缝焊完后，

再焊边缘板与中幅板搭接焊缝（此焊缝要在水槽壁板及三、二、一塔及顶板全部焊接完成以后再焊接，防止先焊接时引起中幅板起拱变形）。

C、焊接时尽量采用较小电流，较小直径焊条，焊工均匀分布对称焊接。以控制变形。

（分段反向焊）。

D、所有现场安装焊缝要进行真空试漏，真空度53KPa水柱，以不漏为合格。 E、认真做好检查记录及原始资料的积累。底板焊缝排板顺序见水槽底板排板详图（见

附图）。

6、水槽壁板安装、 1）水槽底板划线。

A、在气柜水槽底板上画出水槽壁板的内圆周线，考虑基础底板坡度及焊接收缩量。圆

周线半径增大18 mm。（基础起拱增加8 mm，预放焊接收缩量10 mm）

B、画出各塔圆周线，塔圆周线半径增加起拱坡度8 mm。 C、画出32根立柱及32根垫梁的位置线。 D、以上各线须有明显标记。

E、边缘板部分在安装前必须找平，特别是32根垫梁部分。

F、安装前用样板检查壁板，允许偏差为＋2 mm。板宽允差＋1 mm。对角线偏差＋2 mm。

板边缘不直度±1 mm。

2）水槽壁板安装允许偏差：

A、壁板垂直度不大于1/1000全高，且不超过8.68 mm。 B、上边缘的水平度，允许偏差±2 mm

C、直径公差：检查12个点（对称），水槽最上带板和最下带板的直径允许偏差±10 mm。 3）水槽壁板安装：

A、先在水槽壁板圆周线的内侧300mm处，等分32份。立上32根立柱（抱杆），立柱

的顶部外侧焊一吊装鼻，以备挂倒链用。吊装鼻的中心距立柱外面200 mm。并在四个空间加上斜支撑，每个立柱的背面焊接一根φ10圆钢，圆钢与立柱成45°，生根圆钢的下部加一个M14

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的花兰螺栓，以调整立柱垂直度。每个立柱上挂一个5T倒链。

B、在底板上画出水槽壁板的内圆周线，在里侧每隔800 mm左右，点一块靠边挡板，

然后用吊车将最上面一带板由基准线的位置向一侧依次组装起来。每吊装好一块板后，都要分三个点找好垂直度，用角钢在里侧加支撑固定。结束后用样板检查，其对口形成的棱角高度不得大于3 mm ，合适后每隔500 mm点上一块弧度板，整圈组成整体后，方能焊接。焊工均布，要求同时起焊，同时结束，先内后外同向移动，确保一次施焊成功。

C、当钢板厚度为8mm以上时水槽壁对接焊缝应进行无损探伤检查，抽查数量立缝不少

于10%，环缝不少于5%，探伤检查结果应不低于“钢制压力容器对接焊缝超声波探伤标准”中Ⅱ级或“焊缝射线探伤标准JB4730—94”中Ⅲ级。如不合格应在该焊工所焊焊缝有缺陷部分的延伸方向加倍检查，或在其它可疑部位进行补充探伤，如仍不合格，则该焊工所焊的焊缝应100%探伤检查。

D、最上面一带板所有立焊缝焊完后，要测量垂直度和纠圆，找好一点固定一点，把支

撑点焊在平台内圈角钢上，先铺上预制好的平台，再处理平台外圈，角钢与壁板结合的接口。找好水平后，点上支撑的下筋板。各段之间的焊缝最后处理，其支撑牛腿必须垂直。

E、水槽壁板提升前，应对水槽上口的垂直度及椭圆度进行测量。测量点为导轮处，做

好记录。将临时支撑及夹具弧板全部割掉，并将根磨平、整理干净。

F、水槽各带吊装要由专人指挥，行动一致。每个倒链受力基本均衡一致，起升高度基

本一样。

G、每相邻两带的焊缝要错开，焊缝间距不应小于200mm。吊装完一带将壁板上的吊装

鼻移到下一带，照前述方法安装下一带。

H、最后对水槽进行一次总体检查，检查内容如下：水平度、垂直度、十字交叉点、高

度、椭圆度。

7、水槽试水。

1）试水目的：检查水槽的严密性和强度，检查基础沉降情况。

2）水槽试水前，在水槽壁上先设好水位标记，其后按设计要求分十二次分级注水。前4次注水为1/8水槽高度。后8次每次为1/16水槽高度。每次加水时间不得少于8小时，每次加水后停放24小时再加下一次荷载，每次注水后观察水槽沉降量。同时做好沉降观测记录，在水槽周围设置12个测点，早晚各观测一次，如发现沉降量过大时，应减缓注水速度，（24小时均匀降5-10mm）如发现漏水和基础不均匀的下降时，立即停止注水。会同有关单位研究决定后再继续注水。

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3）全部加载完毕，停置一周进行观测，如在48小时内均匀下沉量小于5-10mm时开始放水，放水程序与注水相同。

4）如发现基础沉降倾斜过大，超过3/1000水槽直径，应立即停止注水，并将水全部放掉。用千斤顶将水槽倾斜多的一边顶起，用高压泵充入干沙或垫钢板，用此法将水槽调平，然后再试水。

5）试水结束后，清理内部杂物准备安装塔体。 5.4.2煤气柜塔作及安装

23000米气柜由三个塔节组成，塔体形式是一样的，塔体由上下水封、上下带板、立柱、壁板、螺旋轨组成。保证它们之间的连接尺寸是塔作的关键，只有保证制作质量，才能使安装顺利进行，在此部分中主要有以下几项需要特别的注意：

1、气柜共有导轨52根，采用24kg/m轻轨，展开长11.2mm。塔体依靠导轨成45°角螺旋上升，此部分是技术控制的重点。

2、钟罩焊接及起升，此部主要是焊接工艺及吊装工艺的相配合，是综合控制的重点。 5.4.2.1安装工艺流程

本部分预制部分主要与水槽壁板相类似，可参照水槽制作部分进行作业。 5.4.2.2操作要点

1、塔节壁板制作安装：

1）根据同类工程施工经验，为减少下料及焊接变形，将菱形板改成矩形板（与水槽壁相同），实际施工需要进行详细排板图所示，制作安装方法同水槽壁板，环焊缝搭接40mm。

2）壁板与轨道及内立柱之间的螺栓孔取消（螺栓孔配钻困难，将来运行时容易漏，是隐患）。

3）各塔节轨道与垫板、垫板与壁板直接焊接，内立柱与上、下带板亦采用焊接。 2、水封槽制作

1）根据塔节壁板的块数分段制作，一塔16等份，二塔16等份，三塔20等份。 2）挂圈制作采用钢板组对焊接，用钢板直接下料成弧形，并组对成形。 3）焊缝需做盛水渗透试验。 3、各塔立柱制作

1）一塔立柱为工字钢I20。二塔、三塔立柱改为两根角钢∠100×10，对接组成槽形，各为32、32、40组。

2） 槽钢I20及二根∠100×10对焊角钢均要求调直，长度方向允差±2mm。纵向弯曲向上

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方向全长﹥3mm，平面度﹥2mm。

4、螺旋导轨制作

气柜共有导轨52根，采用24kg/m轻轨，展开长11.2mm。塔体依靠导轨成45°角螺旋上升，导轨制作难度较大，根据实际情况，先卷弧，然后附胎具制作。

1）导轨长度不够时，可以接料，接头坡口按图或设计院要求，接头应放在导轨下部1/2区段内，焊条型号J507。

2）导轨与卷板机成45°角，卷好弧后，可用量弦高的方法检查弧度，弦长。

3）导轨卷好后，放在胎具上进行调整（轨道垫板应放在胎具上），使之先成自然状态，完全附胎具后，固定焊接，导轨与垫板焊接采用T427焊条焊垫板，同时加热导轨边缘，再用J507焊条焊导轨。

4）导轨与胎具之间的不贴合间隙≤2mm。 5）导轨中心线与胎具S形线偏差为±1mm。 6）导轨本身垂直度左右倾斜允许偏差为±2mm。 5、塔体安装

水槽试水完毕后应进行塔体安装，顺序为由外往里，三塔、二塔、一塔顺序安装，然后再进行一塔顶梁，顶板。

1）准备工作

A、将三个塔节的圆周线一次标划在底板上（下挂圈里皮线）。 B、在水槽壁板16根壁柱处打上冲眼并用油漆标记。

C、每安装一个塔前，都要以基准线为准，画出本塔节的立柱等分线。用经纬仪测量，并在它的前一塔画出导轨安装中心线（切不可三个塔安完后再画）并打上明显标记。

2）垫梁安装

A、32根梁均需根据沉降资料，精心找平找正。

B、垫梁中心线必须对准相对应的等分线，允许偏移2mm。 C、32根垫梁标高差（梁的两端）控制在±2mm以内。 D、垫梁调整好后，先点焊固定，根据图纸要求焊接。

E、垫梁下端的找平垫板间距≯500 mm，每组不超过3层。相互间点焊牢固。

F、所有垫梁安装完成后，再用水准仪重新测量一次标高，并做好记录，然后把各塔上下挂圈的圆周线，安装基准线用水平尺返到垫梁上平面上，并打上冲眼，做好标记。

3）塔节安装

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其安装顺序为：上挂圈——下挂圈——立柱——导轨——壁板。 A、下挂圈在安装前均应注水试漏。

B、上（下）挂圈安装从基准线开始，然后按编号依次将上（下）挂圈排放好，上（下）挂圈的安装以立柱、中心线为准，严格控制立柱等分线的距离，不得以挂圈之间的搭头合适便依次安装，以造成立柱间距不等分，影响立柱导轨的安装。

C、按圆周线和基准线把上挂圈在垫梁上组成整体后，焊接。

D、上挂圈吊装用32个5T倒链吊装，即在吊装前在水槽平台上均匀设置32个鹰眼吊装架，然后均匀起吊到所需要高度后，然后再安装下挂圈。

E、上挂圈安装就位后，要进行调整，用花兰螺栓将水槽平台与上挂圈固定。再按同样方法安装下挂圈。

F、上下挂圈焊完调整后，依次进行立柱、导轨、壁板的安装，立柱安装要保证垂直度1/1000及立柱间距±5 mm。

G、立柱安装。每塔所有立柱安装完后都要检查每根立柱的两个面的垂直度并做好记录。 H、导轨安装。用I25做好导轨专用吊装架，长度不得低于6 m。用吊车吊装就位，测量导轨平行度（≯3 mm），每根导轨径向偏差（≯6 mm）。

E、合格后方可焊接。导轨安装应保证导轨面在同一圆柱面上，轨面至基准圆的距离≯5mm。 4）塔体焊接

A、焊接顺序上挂圈接头——导轨垫板两端对接焊缝——壁板与挂圈之间焊缝——壁板与导轨垫板之间焊缝。所有焊缝均为分段反向焊。

B、下挂圈与垫梁绝对禁止点焊固定，以防止试升不能进行。 C、焊接完后，要进行一次全面检查，并做好记录。 6、一塔拱梁、顶板制作 1）拱梁制作

A、拱梁含32根主梁、192根环梁、根斜拉撑，1个顶圈组成。原则上在厂房内煨弧做成单件，现场组对。

B、主、次梁均采用煨制，并在平台上放大样矫正。离线≯5 mm。

C、顶圈制作，槽钢圈煨制必须保证圆度，允差为其直径的1/1000，不平度﹤5 mm。 D、顶梁组装。顶梁组装在厂房制成8个单位，单体组装应在平台上，根据放出的角度线实际尺寸进行，为防变形，应加临时支撑，及拉撑。单体组装顺序为：A、放实样。B、两根主梁。C、环梁。D、斜拉撑。E、临时拉撑。

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2）顶板制作

A、大块板拼接形式按下图。下料时采用反正下料法。这样可节省用料。 B、大块板几何尺寸偏差允许±2 mm，对角线3 mm。 C、为防止变形，先焊纵缝后焊环焊缝。 7、一塔拱梁，顶梁安装。

1）拱顶架采用倒装法施工，为了施工方便，在气柜底板中心立一中心柱。在立中心柱时，先画出立柱外径，圆周线及拱顶架中心钢环的圆周线。在中心柱上焊上四个牛腿，用以固定顶架中心环。中心柱支架上平面高度必须准确。立好中心柱后，检查垂直度，其十字中心偏差不能大于3 mm，找正后用电焊与柱子下部的型钢支撑固定好。

A、以底板上的十字中心线为基准，找出等分线，安装时以等分线安装就位。

B、支架上平面的高度要比设计标高高出约150 mm（直径的1/200-1/250）拆中心柱时，由于自重将下沉。

C、顶梁安装顺序应遵守对称的原则。并且先吊装基准线位置上的4根主梁，使之成为十字架，然后找正，复核中心位置及半径，无误后焊接固定。

D、十字架形成后，依次安装其它主梁，两两对称安装。 E、组成梁网后安装斜拉撑、环梁。

G、组装完毕后，用32个5T倒链同时起吊安装位置，于一塔上挂圈进行固定焊接。 2）顶板安装

A、顶板安装由中心开始，由里向外安装。

B、焊接先焊辐射缝，再焊环焊缝，即当第一节辐射焊完后，焊第二节辐射缝，再焊环缝 8、导轮组安装

1）本煤气柜共有52组导轮组，每组二个，相对每一根导轨，起导向作用。

2）导轮组安装应在各塔全部焊完后进行，导轮定位前必须重新校核各塔导轨的最后数据，以最后数据来确定导轮与导轨之间的配合尺寸。一般情况下，轮缘凹槽与导轨的接触面应保持3-5 mm间隙。

3）导轮轮槽中心线应偏离切线方向3-5度，以利导轮上升。

4）导轮的焊接应在试升降做完，导轮调整后进行，升降前只作点焊固定。 5.5气柜加压站内部风机安装

气柜加压站内部工艺管道及设备按相应的工法实施施工，施工参照《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB 50275—98）、长沙鼓风机厂有限公司提供的风机说明书和随机

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图纸、气柜加压站工艺管道图（J710.C860.H10），进行规范施工，并验收合格！

鼓风机是煤气柜工艺设备的重要设备，本气柜风机采用长沙鼓风机厂生产的变频离心式风机，它主要由底座、壳体、对轮、联轴器和电机等组成，共有三台风机。 5.5.1安装工艺流程

基础检查验收设备开箱检查验收地脚螺栓定位测量放线风机底座安装电机底座安装风机对轮、电机对轮安装联轴器安装、找正风机进出口调节执行机构安装进出口膨胀节安装循环冷却水及附属工艺系统安装设备试运转

图5.5.1 鼓风机安装工艺流程图

5.5.2 操作要点

1 、地脚螺栓安装前必须严格按照设计文件的要求检查预留地脚螺栓孔内预埋横筋的位置、尺寸。

2、鼓风机安装中心和标高基准以加压站内部系统设定的基准中心和标高标高基准点进行安装。

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3、 联轴器的径向位移、轴线倾斜和间隙应符合设计和设备技术文件的要求，校正合格后便可进行二次灌浆。 5.6柜体试升降

煤气柜试升降是工程的最后一道工序，也是整个工程质量的总检查。 煤气柜试升降总体示意见附图所示：

U形压力计1塔2塔3塔导气管Ф630导气管Ф630U形压力计水槽鼓风机将气送入煤气柜升降试验的目的：

附图一:试升降示意图煤气柜试升降总体示意图

A、试验塔体升降的灵活性。 B、试验整个气柜的密闭性。 5.6.1试升降操作要点

1、气柜对气密性试验要求合格后，以不低于0.4m/min，且不超过1.5m/min的升降速度进行1-2次升降试验，在升降过程中导轮与导轨无卡住、脱轨和因升降机构安装不当造成的壁

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板变形等现象，同时所有的焊缝、密封处均无泄漏为合格。

2、上升至最高位置，检查所有焊缝不漏和密封处不漏为合格。观察时间为10-20分钟。 3、上升过程中发现问题，比如导轮与导轨卡涩、脱轨、即时调整直至不卡不脱为止，继续上升。

4、气柜充水水温不得低于5℃，充水时和充满水后设专人值班，24小时监护。充满水后即开始升降试验，理想状态下，一天就可以完成。 5.6.2试升降前的准备及工艺检查

1、甲方、乙方双方联合成立气柜试升降领导小组，统一指挥整个柜体的试验。 2、煤气柜全部结构均应安装结束，调整完毕。 3、52套导轮已按图纸要求固定就位并焊接牢固。

4、上、下挂圈安装所用的拉筋、挡铁、三角架、临时固定卡具必须全部拆除干净。特别是下挂圈与垫梁之间要进行严格检查，不得有一点焊接及障碍处。可以用千斤顶沿1、2、3塔下部水封挂圈处靠近垫梁处依次顶起，以证实下水封挂圈与垫梁无焊接连接现象。

5、所有的下挂圈已进行盛水试验，并且试验合格。挂圈内部必须清理干净，不得有任何遗留物。

6、将底板清扫干净，仔细检查煤气进、出口管与底板交接处的焊缝及结构的完好状况。 7、气柜内部做最后一次清理，人孔封闭前要有甲方、乙方双方有关人员共同检验合格后，方可进行封闭。

5.6.3气柜水槽注水试验及沉降观察

1、柜体经全面检查后将人孔封死，塔顶放散阀全部打开，一切准备工作就绪后进行注水。 2、柜体的沉降观察点定为12个，即在柜体的圆周方位上每隔300角用红漆标记一个定位点，以利观察柜体的沉降量。

3、柜体水槽直径为39.1米，水槽高为8.68米，一次注满水需要总水量约为10422米3。 4、柜体在注水过程中，每增加1米（不少于8小时的充水时间）的水位时，观察24小时，并记录柜体的沉降量，并决定柜体是否继续充水试升。沉降观测时间每天早、晚各一次，时间定为早上8：30，下午17：00，时间定下不准变动，安装与土建分别测量并做好记录。

5、如发现基础沉降倾斜和基础裂纹现象等特殊情况时，应立即报告指挥部，待统一研究处理后再决定是否继续注水试验。

6、水槽全部注满水后，要静置48小时，再决定做升降试验！

7、考虑气柜在充水过程中可能存在焊接上问题需放水处理，且气柜试升降完成以后需要

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放水再观察，本气柜设置如下图所示的放水设施，以利放尽气柜内部存积水。

气柜水槽放水总平面如下图所示：

厂区道路马路雨水口排水阀1变电所风机房煤气柜排水阀2排水阀3马路雨水口马路雨水口厂区道路施工说明:1、施工现场设三个紧急放水口，接入煤气柜周围水沟内部，并通入下水道。2、排水管径为DN150，采用焊接钢管。3、排水阀门采用闸阀 Z44W-10为DN150。4、如排水沟未形成，则将三个排水口采用焊管DN150分别接入就近下水道里。5、临时排水管路材料：焊管50米，弯头DN150 6个。5.6.4气柜总体试升降试验及观察

为加强领导统一指挥，防止事故发生，保证试升工作顺利进行。试升过程由试升领导小组领导统一指挥，小组成员由各专业人员组成，试升岗位人员由各专业人员指定。

1、柜体试升前的一切准备工作就绪，水槽注水完毕后，将柜体所有阀门、管路阀门关闭，并要进行一次全面检查，是否已按要求全面关闭。

2、各参与试验人员全部就位，并有专人检查完毕。

3、用鼓风机通过煤气进、出气管道向柜内充气，注意各个阀门的开闭情况，并记下开机时间、充气时间。

4、为保证安全及避免气柜突然起升，第一次充气用一台鼓风机完成，升降速度不低于0.4m/min，且不超过1.5m/min。

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附图二：煤气柜现场排水平面图5、气柜随着风机的充气，U形压力计水位差不断上升，达到一定的水位差时，1塔、2塔、3塔相继脱离垫梁飘浮上升，在缓慢上升过程中，要求注意导轮在导轨上运行情况，如发现卡轨现象，做好标记，并及时向现场指挥报告，以采取停机调整措施。

6、气柜上升过程中，焊接检验员要对柜壁所有的焊缝检漏，其方法是刷肥皂水检查各塔壁板焊缝，细心观察气泡有无，有漏处做好标记，并报告现场指挥，以便采取停机补焊措施。塔节全部升起后，如压力计读数与设计压力偏差过大，则应调整配重块。

7、整个柜体的上升应处于平稳状态，顶部设U形压力计1个，随时观察压力计指示变化，并每隔20分钟记录一次读数及相应具体时间，如出现压力突然上升或下降情况应立即报告现场总指挥，以便停机检查原因。

8、试升顺序是先升起1塔，在升起过程中，当1塔下水封立板靠近2塔上水封立板时，应减速上升，并检查下水封内是否有妨碍扣合的杂物，沿圆周分几处同时观察下水封是否正确进入2塔上水封。

相应升起2塔、3塔，并检查下水封与上水封的扣合情况。

9、气柜的3塔要留有0.8m在水里，始终不露出水面，以保安全，（自动放散完成）。 10、当1、2、3塔全部升起时，应用泡沫剂涂抹钟罩顶部焊缝，检查是否漏气，并采取补焊措施。

11、发生下列现象之一者，应立即停止升塔： 1）升塔压力超过设计压力。 2）出现卡轨、脱轨。 3）风机运转不正常。 4）管道内压力突然增大。

11、塔升到最高位置后，静置观察20分钟，合格后，再打开放空阀门，塔体徐徐下降，要继续观察压力变化和导轮运行情况并做好记录，下降速度不能高于1.5m/min。。

12、气柜经三次试升后，确认无问题时，进行快速升降实验二至三次。快速升塔，开动两台鼓风机，升塔速度不小于气柜实际运转时的升降速度，但在0.4m13、快速升降完成后，将所有的导轮座、挂圈按图纸要求焊接。

14、气柜经过水槽注水，塔节快、慢升降，符合下列要求气柜整体试验即为合格。 1）所有焊缝和密封接口处无泄漏。 2）气柜各部分无严重变形。

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3）导轮与导轨在升降过程中无卡轨现象。 4）安全限位装置动作准确。

6 材料及设备

6.0 煤气柜本体及附属设备安装、调试，需要一系列特殊工、机、量具，详见表6.0。

表6.0 特殊工、机、量具一览表

名 称 交流电焊机 台 钻 角向磨光机 磨光机 施工用电源箱 施工用电线盘 气割工具 半自动气割工具 重力套筒搬手 螺旋千斤顶 手拉葫芦 光学合相水平仪 V-形铁或等高块 平 尺 小表面百分表 经纬仪 水准仪 钢卷尺 钢卷尺 钢卷尺 振动表 转速表 汽车吊 对讲机 规格、型号 BX1-500A Z4116 SLMJ-100 SIMJZ-100 20～74 30t 5t 0～10 500或1000 Φ40～5 010A型 NA 100m 50m 5m 液晶数字显示 液晶数字显示 0～10000r/min 25吨 C150 精 度 台 台 台 把 个 个 套 套 0.01 高精度 0.01 0.01 1″ 一级 一级 一级 1um 0.1r/min 作用距离5km 数量 15 1 10 3 3 2 15 2 5 5 35 2 2 1 2 1 2 2 3 10 2 2 1 3对 备 注 7 质量控制

7.1质量标准:

7.1《建筑工程施工质量评定统一标准》GB50300-2001；

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7.2《建筑工程质量检验评定标准》GB50201-2006；

7.3《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-98； 7.4《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001；

7.5《冶金机械液压、润滑和气动设备工程安装验收规范》GB50387-2006； 7.6《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-98； 7.7《工业管道工程施工及验收规范金属管道篇》GB50236-98； 7.8《现场设备、工业管道焊接工程和施工及验收规范》GB50236-98； 7.9《钢制承压管道焊接接头射线检验技术规程》DL/T821-2002； 7.10《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》—GB50275-98 7.11《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82 7.12《金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范》HG212-83 7.13《储气罐导轮通用图》 MO23 7.14《钢制低压湿式气柜》 HG20517-92

7.15《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤标准》 7.4.16

7.16《焊缝射线探伤标准》 （JB4730—94） 7.17 设计、设备技术文件上有关技术、质量要求；引进设备的各种精度检查表。 7.2质量措施:

7.2.1施工过程中，严格执行国家规范、规程、质量检验评定标准及公司质量管理文件，以保证每道工序均处于受控状态。

7.2.2开工前进行详细的技术交底，严格按工艺流程、施工顺序施工，各工种人员掌握各工序操作要求。

7.2.3各级管理人员均要持证上岗，特殊工种要有相应的上岗操作证。

7.2.4执行自检、互检和专检的“三检”制度，各工序之间应进行交接检验，并经监理工程师检查认可。

7.2.5使用的量器具应经过校验，并在检定合格有效期内。

7.2.6安装前应进行设备检验，如有缺陷应会同业主、监理一同验收，待厂家处理合格后再安装。

8 安全措施

煤气柜设备安装必须采用系统工程来识别、预防、消除、控制各种不安全因素。 8.1 进行安全评价，用安全检查表、故障类型及形象分析、事故树法、故障树法，进行现场

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的安全分析，采取可靠的安全技术措施。

8.2 坚持安全活动网点四大员值日制度，班前讲安全，班中查安全，班后总结安全。对全体人员进行安全教育和安全技术交底，传达有关安全生产文件，坚持每周一的集体安全活动日。 8.3 各工种必须按其不同岗位和工作环境正确使用劳保用品，严格执行高空作业安全技术规程。各种施工机械设备的电气部分有可靠的绝缘设施和熔断装置，并设专人负责。

8.4 现场设备、材料库房必须采取可靠防火措施，现场已敷设电缆旁如要动火，必须采取可靠的防火隔离措施，作好成品保护，严格防火灾事故。

8.5 高空作业脚手架搭设牢固，凡4m以上高空应按规定敷设安全网，严防高空坠落。 8.6 指挥吊车者必须是持有“操作证”的起重工。五级以上大风禁止高空吊装作业、八级以上大风必须将吊车主臂放下，严防吊车倾翻事故。

8.7 定期检查吊具、索具如破损必须立即修复或更换，安全系数必须大于5（f＞5），严禁违章使用。吊车作业点必须推平、压实，铺300mm碎石或碎钢渣，大型吊车必须设置路基箱以扩大接地面积。

8.8 保证吊车在平坦坚硬的地面作业，防止吊车因地面塌陷倒而倾翻。

9 环保措施

9.1严格遵守国家有关建设项目环境保护管理规定及建设单位环保规定有关条款执行。 9.2制定环境职业健康安全管理目标和一体化管理方针，发布的《重要环境因素清单》，学习GB/T24001-1996 ISO 14001：1996 环境管理体系 规范及使用指南

9.3 做好环境管理教育工作，教育面达到100％并签名，组织并实施环境管理交底工作，并做好记录。

9.4 严禁向水体中倾倒油类、碱类及其它污染物。 9.5 在施工现场作业，清理垃圾要排放到指定地点。

9.6 在作业施工中，不准随意践踏草坪、绿地、破损道板，如确实需要动用必须办理手续。 9.7在厂内施工、厂界噪声达到国家《工业企业厂界噪声标准》中心的III类标准（白天65dB，夜间55dB）。

9.8对相关方不遵守规定的，要提出整改要求，对拒绝整改或整改后仍不能满足要求的相关方有权限期整改或拒绝施工及取消其合格相关方资格等决定。

10 效益分析

我公司应用该工法施工了煤气柜工程，缩短了工期，保证质量，工序交叉作业少，劳动效率显著提高，取得了显著的经济效益和社会效益。

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10.1经济效益分析：以此煤气柜为例，采用此工法的顺利施工，此本工程中：

（1）、柜体共重770t，安装标高+13m。利用手拉葫芦吊装，节省16t汽车吊台150个，25t汽车吊台班30个，50t汽车吊台班10个，效益为： 0.1×150=15（万元） 0.18×30=5.4（万元），0.25×10=2.5（万元） 小计：15+5.4+2.5=22.9（万元） （2）、煤气柜柜顶起升采用手拉葫芦起升，节省投资32台12吨卷扬机各8个台班，220吨汽车吊车共2个台班，效益为：

100元/台班 ×32台×10台班=3.2（万元） 150t汽吊车 1台×2台班×3.2=6.4（万元） 小计：3.2+6.4=9.6（万元）

(3)、煤气管道原设计焊接钢管，经和设计院技术协商修改采用螺旋管

管道80t每吨差价1500元，共计12（万元）

（4）、电器仪表施工设计电缆由我方自行出图纸合理布置桥架及电缆施工共节省资金15万。

(5)、煤气柜基础施工原设计由三七灰土分七层夯实，现采用灰渣硬化分层处理，节省资金18万元。

本工程共获得经济效益为：

(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=22.9+9.6+ 12+15+18=77.5（万元）

10.2社会效益分析：此煤气柜工程为太兴焦化厂年产60万吨焦炉工程的附属工程，主要是利用焦炉生产产生的焦炉煤气，在此煤气柜内部进行调压调节后，一部分为焦化厂区生产及生活厂区自留使用，绝大部分供河津铝厂及河津市区使用，对于整个河津市的生活煤气供应，生活质量提高至关重要，根据此工法施工建成的煤气柜工程，极大的改善了当地居民的生活条件，取得了相当大的社会效益。

11 应用实例

我们应用此工法在河津煤气柜工程的施工中，取得成功应用。质量满足现行国家规范标准要求，工期满足甲方要求，降低了工程成本，保证了工程安全，达产快，投产后运行良好，工艺成熟，效果极佳。工程主体为优良工程。

在此煤气柜工程施工过程中，我公司安排相关人员在技术、材料、设备、人员和施工措施等方面作了充分准备，组织相关有经验的技术人员和施工人员，对施工组织设计的可行性进行论证。

本工程土建结构于2007年01月动工，安装于2007年06月进入开始，并于2007年11月份将所有设备安装完毕，随后进入设备和液压系统调试阶段，于2007年12月15日一次带负荷升降试车成功，并于2008年1月1日交由甲方投入生产使用。

根据此工法施工建成的煤气柜工程，极大的改善了当地居民的生活条件，取得了相当大的社会效益，并相当的提高工程施工技术实例水平。

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