曼型干式气柜密封系统安装关键点的分析与研究

曼型气柜密封系统施工关键点的分析与研究
福建省工业设备安装有限公司刘时球
随着国内冶金、燃气、焦化、石化行业的快速发展，作为大型储气设施，曼型储气柜（也称稀油密封型干式储气柜）凭借其容积大、运行平稳、储气压力大，从2万M3，发展到现在的30万M3，得到了前所未有发展。

但是，在这快速发展的背后，由于建设单位认识原因、施工单位质量原因，造成了很多严重的质量事故，部分气柜建成后活塞无法落底，即能上不能下，严重的根本无法使用，这对建设单位的投资是一种极大的浪费。

究其原因，主要是建设方对气柜的认识不够，认识这是一种简单的钢结构，素不知其是常年时刻运行的、重达几千吨动设备，特别是其内部复杂的密封系统，对制造、安装精度有着严格的要求。

气柜的安装厂家，因其制造经验与工程质量有着直接的关系，为此，我们就气柜施工最为核心的密封系统施工的关键点作简要的探讨。

一、密封系统简介
密封机构由弹簧压紧装置、隔舱密封装置、帆布密封及悬挂装置、滑板牵引装置和活塞排水装置等组成，它通过弹簧压紧机构将活塞周边的密封油舱内的主帆布及其中的圆木顶靠在滑板上，在滑板外侧与气柜侧板内侧保持较小的间隙，形成油膜，沿着气柜内壁环形布置，形成环状的密封系统，从而达到密封效果。

二、施工程序
密封系统作为气柜核心部分，具有两重功能，一般施工要进行两次安装，第一次是在气柜施工过程中，是为了施工顶升使用，基本要求是为了满足气柜充气顶升使用。

第二次在气柜则是在气柜结构完全施工完成，进行调试投产使用。

故两次安装要求及功能有气区别。

三、密封系统安装关键点
1、密封系统零部件选择和精度要求
密封机构零部件应该选择经验丰富的生产厂家制造，以确保其部件的制造精度。

A、弹簧及套筒
用于对直边部滑板和角部滑块的压紧
弹簧钢丝材质、丝径、淬火硬度和压力等必须满足设计要求，通常采用优质琴钢丝作为制造材质；
弹簧应进行压力试验，弹力和自由长度应符合设计要求；
套筒材质应采用1.2mm优质冷轧钢板，厚度误差应：≤0.10mm，必须必须经过镀铬处理；
外套筒外径和内径公差为：+0.05～+0.1mm；
内套筒外径和内径公差为：-0.05～-0.1mm；
内外套筒组装后应滑动自如，无卡阻，并且双面有0.2～0.3mm的间隙；
内外套筒安装后的总长度按设计压力为基础换算成长度应为：117+1-2mm；
B、滑板
滑板材质必须采用3mm优质冷扎钢板，厚度误差应≤0.10mm；
滑板总长度应为：L=5360mm+5～10mm（单边），（便于在安装时滑板同角部楔形滑块连接时补偿煤气柜相邻两立柱的间距误差）：
滑板宽度：B=190±2mm；
滑板边缘直线度：L/1000且≯5mm（L为滑板长度）；
板面平整度：在自由状态下，滑板工作面同平板之间的间隙应≤0.5mm，在每个螺栓上加5～6kg的重力后，滑板工作面同平板之间的间隙应≤0.2mm；
导向块位置：±1mm；
螺栓焊接位置：±1mm，在滑板总长范围内螺栓焊接位置累计误差：≤2mm；
吊耳铆接位置（以滑板纵向中心线为准上、下误差）：±1mm，任意两吊耳铆接位置（纵向误差）：±1mm；
滑板安装平行度：每边±1mm，整周长±2mm；
安装后的滑板同侧间隙：≤0.5mm；
滑板同角部楔形滑块连接后（现场焊接）应重新矫正，平整度应≤0.5mm（自由状态下）；
同滑板焊接完的角部楔形滑块安装后的端面同立柱侧面间隙（单边）4～6mm；
C、角部滑块
每根立柱处1组，共20组（40块）；角部滑块分左右件，安装后中间应有间隙，用于调节立柱的制造或安装误差，角部滑块紧贴于立柱侧面，随着立柱上下运动而运动，两端同滑板上的楔形滑块相插接，并且由上下二层弹簧压紧；其密封处有密封毛毡，使之能更好地起到密封作用。

角部滑块外形尺寸：±0.5mm；
角部滑块接合部错边：≯0.5mm；
角部滑块接合间隙：-0.2mm；
角部滑块工作面斜度：±0.5°，外表面斜度：±1°；
角部滑块各孔偏差：±0.3mm；
角部滑块销轴孔径偏差：+0.5mm～+1.5mm；
角部滑块铆钉孔偏差：-0.2mm ～0.5mm；
组装后的角部滑块伸缩间距：≥5mm；
安装后的角部滑块工作斜面同侧板间隙：≤0.5mm；
安装后的角部滑块工作侧面同立柱侧面间隙：≤0.5mm；
D、帆布
底部帆布也称主帆布，必须双层缝制，底部帆布安装于活塞油沟底部的护板上面，一端用半圆木条压紧固定在滑板上，另一端用异形压紧木压紧固定在活塞油沟板上，底部帆布下侧设置有圆挡木，起到缓冲和保护底部帆布的作用，使底部帆布同侧板不直接摩擦和钩破撕裂，分隔帆布安装于滑板及角部滑块上方，上端悬挂于S型板上部的悬挂支架上，用于分隔活塞上部空气中的灰尘和杂物，使这些赃物不能进入活塞油沟的内舱，以确保密封装置的主要部件压紧弹簧及套筒有较好的工作条件。

隔舱装置均布于煤气柜活塞油沟四周，使活塞油沟沿圆周向分隔成6个舱，从而避免由于活塞有可能产生的不同程度的倾斜而造成密封油向低位方向倾泻，使活塞失去平衡，加剧活塞倾斜的后果，使活塞运行趋于正常状态。

帆布厚度误差：≤0.15mm；
缩水时间：≥48小时；
缝制后帆布的长度（每边）：+20mm～＋30mm；
第二次安装后的底部帆布应为双层；
E、隔离圆木：
隔离圆木的材质采用硬度比较好的并且无节疤的榨木为好；
所有的隔离圆木制作前，木材必须进行脱脂处理；
制作完的隔离圆木表面应无节疤，并不得有开裂、弯曲和扭曲等缺陷；2、密封系统安装前的精度复测
密封系统安装前，必须对立柱、侧板、活塞的安装精度进行复测，确定其符合密封系统安装条件方可进行安装，严禁将密封系统安装在不合格的气柜结构
中。

A、立柱安装精度复测，并符合以下要求：
导轨板粗糙度: 正面6.3, 侧面及斜面6.3
柱身纵向弯曲矢高: ≤±3mm
柱身扭曲: ≤±3m
基柱垂直度偏差≤H1/1250
基柱轴线径向、切向偏差±1mm
导轨面接头歪斜: 0.5～-1mm
导轨面径向偏差: 0～3/10m
导轨面切向偏差: ≤2/10m
立柱全高总倾斜量: H/5000
基柱接头等强焊接: II级标准
B、侧板安装精度复测，并符合以下要求：
侧板沿高度方向不平度≤1mm
侧板沿长度方向竖向绕侧≤±1mm
侧板接头部位表面配合≤1mm;
侧板焊缝气密性试验: 无渗漏；
侧板板面绕曲: 弧线1.5/1000；局部0.5/300；
C、活塞安装精度复测，并符合以下要求：
活塞倾斜:4D/1000
活塞油沟安装误差≤±5mm
活塞底板连接焊缝真空检查:无渗漏
活塞上下弦接头焊缝: II级标准
3、密封装置的安装
密封装置的安装正常情况下应分为二次安装，第一次安装后的密封装置供煤气柜安装、施工单位顶升时使用，等煤气柜侧板全部安装完毕，活塞落顶后，再进行密封装置的第二次安装；
充分准备好密封装置所需的物资，帆布、木材、弹簧、滑板等，将密封件按图要求焊接在油槽板上，把滑板装入调整水平，安装角部滑块，严格控制滑板块组对尺寸。

滑板应与壁板贴紧，局部最大间隙小于0.5mm,滑板端头与滑轨板接合处间隙为4±1mm。

再进行安装木材、帆布、吊耳等密封部件。

组装完后，在以后顶升施工中，要注意保护帆布，以免焊渣烧坏帆布，密封装置为一次性安装，其安装尺寸应符合设计要求。

密封安装特别注意事项：
a.密封装置的安装是以活塞初始位置为准的。

b.滑板是密封装置中的关键零部件，安装前应将其表面彻底清洗干净，然后将滑板放在工作台上，确认有无歪斜，并按技术要求加以修正，修正后涂上防锈油，对照立柱间隙尺寸来确定某个区域滑板的长度，基准间隙最小尺寸3～4mm，或根据安装单位实际经验来确定。

c.滑板安装时要求同侧板贴紧且两端需平行，其贴合间隙为≤0.5mm，若大于此间隙，可调整压紧弹簧来减少间隙值（此值与侧板安装质量有关）。

d.弹簧安装时务必注意不要混淆边部用弹簧（A组）和角部用弹簧（B组），安装后的弹簧长度，根据弹簧的技术要求，把弹力换算成长度（即工作长度）一般为117mm。

e.帆布及其附属设备：把密封装置的所有零部件都搬入柜内的作业场上，将主帆布、分舱帆布分开，并将其吊装到指定的组装位置上，帆布缝合时用电
烙铁对帆布切口进行烙边，以免切口松口。

f.密封装置各零部件安装好后，需检查装置的组装是否良好及是否符合要求，确认无误后，方可进行下一道工序，并注意对该装置的防护，特别是对帆布的防火防护。

h.密封装置在第二次安装时，必须重新检查滑板的平直度，如有扭曲或不平整现象应重新矫正，滑板总长度要以两立柱最小间距为基准重新测量和连接，保证滑板在上下运行时不受任何卡阻；第二次安装时的底部帆布应为双层，帆布的安装松紧要适当，既不能太紧，也不能太松（任凭经验掌握）；所有螺栓、螺母均应拧紧，保证帆布和木块在长时间运行中不发生脱落现象，但也不能太紧，不能将封底角钢和滑板拉变形和扭曲；弹簧和弹簧套筒安装后的长度应保证在117+1-2mm范围内，以保证滑板同侧板的贴合间隙≤0.5mm，如此间隙大于0.5mm，可适当调整弹簧压紧力来控制；角部滑块上的羊毛毡视情况而定，该更换的要重新更换，保证角部密封质量。

尽管我们对干式气柜的密封系统有了一定的经验和了解，但还远谈不上透彻，而且种类也仅限于曼型，希望能对同行有所助益，愿与有关专家共同商榷，以促进我国储气柜事业的蓬勃发展。