張翔++藍(lán)東++王亮

摘要：威金斯氣柜，又稱橡膠膜干式氣柜，外部結(jié)構(gòu)為圓柱形筒體，其工作原理主要是借助柜內(nèi)活塞的升降來改變柜內(nèi)的容積，從而來調(diào)節(jié)柜內(nèi)燃?xì)獾膬α?，其密封性能好、安全環(huán)保、節(jié)能省力，在石油化工領(lǐng)域逐漸被廣泛應(yīng)用，文章通過對2臺20 000 m3威金斯氣柜施工進(jìn)行分析，綜合敘述氣柜的施工技術(shù)，以及過程中的質(zhì)量保證和重要控制點。

關(guān)鍵詞：威金斯；工作量；工序；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）20-0020-02

威金斯氣柜又稱橡膠膜密封式氣柜，通常用于石油化工領(lǐng)域燃料氣的儲存，整個氣柜是由底板、柱形筒體、柜頂及沿氣柜內(nèi)壁上下移動的活塞組成，活塞隨儲氣量的容積變動而上下移動，活塞與氣柜內(nèi)壁間設(shè)有橡膠膜密封，活塞的運行平衡通過配重塊來調(diào)整。本文以2臺20 000 m3威金斯氣柜施工為例，敘述氣柜的施工技術(shù)。

1威金斯氣柜的主要參數(shù)及優(yōu)點

1.1威金斯氣柜的主要參數(shù)

威金斯氣柜的主要參數(shù)見表1。

1.2威金斯氣柜的優(yōu)點

威金斯氣柜相比其他類型的氣柜具有如下優(yōu)點：

①占用土地面積較小，有限的土地資源內(nèi)利用價值較高。

②氣柜內(nèi)有油膜保護(hù)，內(nèi)部干燥，無危害的污染，使用壽命較長，維修方便。

③氣柜排出的廢水、廢油較少，對環(huán)境污染影響較小。

④成本相對較低，耗用的鋼材和混凝土量較濕式氣柜少一倍。

⑤因為使用壽命長，運行生產(chǎn)投入維護(hù)的費用低。

⑥運行過程中壓力穩(wěn)定，節(jié)約能耗，生產(chǎn)安全。

2主要工作量

干式氣柜內(nèi)部構(gòu)件較多，構(gòu)件結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件大小尺寸各不相同，預(yù)制和安裝工作量都比較大，任務(wù)比較重。主要工作量如下：

①氣柜的整體為鋼體結(jié)構(gòu)，直徑為34 m、高度為29 m，單體質(zhì)量約為611 t。

②氣柜整體為鋼板連接而成，主要的工作是柜側(cè)板、底板、活塞、柜頂板以及柜內(nèi)的附件安裝，因此焊接是整個氣柜的最大工作量。

③預(yù)制工作量較大，氣柜的型鋼、側(cè)板的彎制都需要在預(yù)先做好的胎具上滾弧完成，都需要根據(jù)圖紙上的要求完成，誤差要減到最低，彎制的好壞將直接影響到整個氣柜的外觀成型。

3氣柜的施工工序

氣柜的施工工序如圖1所示。

4主要施工技術(shù)

4.1施工機(jī)械設(shè)備

氣柜屬于一個單獨的整體，施工現(xiàn)場位置較固定，考慮到氣柜的高度和作業(yè)半徑，為了施工方便，在現(xiàn)場每臺氣柜旁搭設(shè)一座塔吊作為主要的吊裝機(jī)械，這樣就很好地保證了每臺氣柜的工作進(jìn)度，也提高了塔吊的利用率高。

4.2基柱安裝

基柱的垂直度將影響到整個氣柜的垂直度，整個氣柜的高度為29 m，設(shè)計為5根6 m長的立柱拼接，現(xiàn)場為了更大精度的控制垂直度偏差，采用3根10 m長的立柱拼接，安裝每根立柱時，用經(jīng)緯儀對立柱進(jìn)行垂直度測量，用鋼絲繩作為精調(diào)，用調(diào)節(jié)螺栓及斜墊塊調(diào)整基柱軸線位置及標(biāo)高。

4.3柜底板安裝

首先需要繪制底板排版圖，排版圖中應(yīng)標(biāo)明板厚，注明焊縫及坡口型式，并標(biāo)出焊接方法及次序，應(yīng)考慮焊接收縮余量，要求中部板半徑收縮余量+20 mm，邊環(huán)板半徑收縮余量+10 mm。底板排版以“之”形粗線為界分成四個區(qū)域，首先鋪設(shè)柜底中心定位板，鋪設(shè)前先定位底板安裝十字基準(zhǔn)線，標(biāo)注中部底板邊緣及最外環(huán)底板內(nèi)緣鋪設(shè)位置，在鋪設(shè)完定位板后，在其上方開三個Ф150 mm的經(jīng)緯儀的架設(shè)孔，鋪設(shè)十字基準(zhǔn)板，焊接十字基準(zhǔn)板與定位板之間的焊縫，緊接著鋪設(shè)與十字基準(zhǔn)板搭接的中部底板，先點焊中部底板之間的焊縫，暫不與十字基準(zhǔn)板搭接縫相焊，由于整個底板采用是搭接結(jié)構(gòu)，在三板搭接處作切割處理，在第一圈板與十字基準(zhǔn)板搭接完后，先后焊接第一圈間的徑向焊縫和點焊第一圈板與十字基準(zhǔn)板間的焊縫。待第二圈板與第一圈板點焊后，焊接第一圈板與十字基準(zhǔn)板間的焊縫，以同樣的方式由圓心向圓周鋪設(shè)其余底板焊接。直至所有的中央底板焊接完后，焊接“之”形分界焊縫?？紤]到焊接工作量及焊接熱量產(chǎn)生對板的變形影響，現(xiàn)場施工過程中更改了原設(shè)計小板的拼接而采用大板的拼接。焊接完畢后，需要檢查整個底板的平整度，同時底板上所有焊縫需要100%作抽真空試驗。

4.4柜側(cè)板安裝

首先需要根據(jù)圖紙弧度要求放樣，在預(yù)制平臺上制作側(cè)板彎制胎具模型，通過胎具來制作每塊用到的側(cè)板，弧度一定要保證，偏差控制在合理誤差范圍之內(nèi)。整個氣柜外部筒體是由18圈壁板拼接而成，在安裝第一圈側(cè)板時，需要首先點焊暫時固定側(cè)板的安裝位置，主要點焊的部位有與柜底板接觸的位置、與立柱固定角鋼接觸位置，以及側(cè)板間的搭接焊縫。第二圈側(cè)板安裝方法與第一圈一樣，都需要臨時點焊固定，裝配時的方向要求與第一圈側(cè)板安裝方向相反，依次往上，每圈側(cè)板的安裝方向需要與下面一圈側(cè)板的安裝方向相反，直到全部安裝完畢，這樣做的目的有兩點，一是為了便于安裝，二是可以同時控制氣柜筒體的外部成型的圓度，為了整個筒體外觀成型美觀，不受焊接變形帶來的影響，側(cè)板焊接時同樣需要講究順序及人員的布置安排。

4.5柜頂起升吊裝

柜頂提升設(shè)備采用手搖卷揚機(jī)，設(shè)置專門的吊裝支柱及滑輪組進(jìn)行吊裝，手搖卷揚機(jī)設(shè)置在地面立柱旁邊，吊裝支柱及滑輪組設(shè)置在柜頂最上一層平臺上，吊裝前精確計算柜頂重量，及每個吊點所要起吊的重量，并確保卷揚機(jī)承受載荷在計算后所得值的范圍之內(nèi)，設(shè)置吊點及制動點，吊點的位置應(yīng)在柜頂主梁上并使起吊鋼繩保持垂直的位置，制動點位置正好使頂梁與立柱的連接板處于其安裝位置。將起吊鋼絲繩從起吊端作上起吊高度標(biāo)記，每隔1.5 mm作一標(biāo)記，起吊前，通過絞車柜頂均勻提升50 mm，進(jìn)行安全確認(rèn)然后再正式起吊，每提升相同的高度，需要做一次平衡檢查，方可繼續(xù)上升。

4.6橡膠膜安裝

橡膠膜的安裝同樣采用手搖車來操作，共設(shè)20個起吊點，將橡膠膜展開依次安裝吊裝交具，在吊裝過程中，要確保橡膠膜成自然下垂的狀態(tài)，避免柜內(nèi)構(gòu)件破壞。安裝就位時，要按照先上后下的密封口安裝，在密封處涂上密封膠，確保上密封角鋼與下密封槽鋼上的預(yù)留緊固開孔一一對應(yīng)，安裝完畢后，密封角鋼和密封槽鋼處需要做煤油滲透試驗。

4.7氣柜的試運行

在橡膠膜完成安裝后，需要對內(nèi)部進(jìn)行試運行及調(diào)試，整個活塞隨氣室內(nèi)儲氣量的增加而上升，出口閥門打開后活塞隨氣室內(nèi)的儲氣量減少而下降，在不斷的升降時對活塞進(jìn)行調(diào)試和調(diào)整，主要調(diào)試檢測及調(diào)整項目包括柜內(nèi)壓力、活塞水平度、密封件的間隙及密封橡膠簾固定處氣密性檢查、密封橡膠簾外觀檢查、焊縫及法蘭密封面泄漏情況、調(diào)平裝置的驅(qū)動狀況、活塞升降速度、活塞擋板及T擋板升降情況、自動放散管的功能、有無振動及異常響聲，如在活塞升至T擋板處時，要求柜內(nèi)壓力達(dá)到254 mm水柱，如果壓力不夠，應(yīng)在活塞上放置水泥塊來調(diào)整柜內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)計指定值。

4.8氣密性試驗

整個氣柜的氣密性試驗是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是投入生產(chǎn)前最后一道工序，因此必須采用科學(xué)的試驗方法。在一天中氣溫比較穩(wěn)定的同一時刻進(jìn)行試驗。用鼓風(fēng)機(jī)送入空氣將氣柜容鼓到約90%容量左右時停止送入空氣，在活塞穩(wěn)定處標(biāo)記位置，記錄當(dāng)時的環(huán)境溫度，試驗周期為一周，在同樣的環(huán)境條件下測量當(dāng)時的數(shù)據(jù)，與初次上升時數(shù)據(jù)相比較，整體泄露率要求不得大于初次容積的2%，才為合格。

5氣柜施工中的質(zhì)量保證及質(zhì)量控制

5.1質(zhì)量保證措施

嚴(yán)格按照GB/T 19001-2000標(biāo)準(zhǔn)的要求，抓好準(zhǔn)備階段、施工階段、驗收階段及服務(wù)階段的全過程質(zhì)量控制，確保質(zhì)量達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量目標(biāo)，實行“質(zhì)量責(zé)任制”，嚴(yán)格實行“編制、審核、審批”制度。技術(shù)措施（作業(yè)指導(dǎo)書）、質(zhì)量檢驗計劃必須按現(xiàn)行施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制，貫徹“技術(shù)交底”、“質(zhì)量分析會”、“工序交接、”“三檢制”等制度。

5.2施工中重要的控制點

要保證氣柜的安裝質(zhì)量必須從焊接變形、氣柜的整體垂直度、橡膠膜安裝和柜頂?shù)跹b選用的機(jī)械設(shè)備，以及氣柜調(diào)試運行幾方面控制，從而確保整體安裝質(zhì)量。

①焊接變形的控制方法：因氣柜主要采用δ=4.5~6 mm的鋼板，整個氣柜焊接是施工中控制的主要環(huán)節(jié)，本工程的施工主要通過焊接順序、反變形法及剛性固定法來控制。施工中盡量采用大拼板的安裝方式，減少因過多焊接量帶來的焊接變形。

②安裝工序及方法的選擇，為保證氣柜整體的垂直度，通過立柱的垂直度來控制，為到達(dá)這一質(zhì)量目標(biāo)，在安裝每一帶側(cè)板的時候，要逐步控制，主要選擇正反交換的安裝順序。

③橡膠膜的安裝：避免橡膠膜局部出現(xiàn)起皺的現(xiàn)象，安裝時，首先保證橡膠膜承自由垂落的狀態(tài)，其次要將整體劃分成部分，各部分同時進(jìn)行，連接緊固件按先預(yù)緊、后緊固的方法進(jìn)行。

④氣柜的調(diào)試運行：活塞上升至最大行程時，配重塊滑動軌道的行程要能滿足要求，以免發(fā)生“脫軌”現(xiàn)象，調(diào)試時要準(zhǔn)確定位。

6結(jié)語

通過對維金斯氣柜施工實踐，總結(jié)了施工技術(shù)及過程中需要控制的環(huán)節(jié)，主要對焊接變形的控制，安裝工序及方法的選擇，從而提高了安裝效率，保證了安裝質(zhì)量。希望今后能給同類的工程提供參考，起到借鑒的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 文長法,黃長清,段慶峰.威金斯氣柜施工技術(shù)淺談[J].今日科苑,2009,(8).

endprint

摘要：威金斯氣柜，又稱橡膠膜干式氣柜，外部結(jié)構(gòu)為圓柱形筒體，其工作原理主要是借助柜內(nèi)活塞的升降來改變柜內(nèi)的容積，從而來調(diào)節(jié)柜內(nèi)燃?xì)獾膬α浚涿芊庑阅芎?、安全環(huán)保、節(jié)能省力，在石油化工領(lǐng)域逐漸被廣泛應(yīng)用，文章通過對2臺20 000 m3威金斯氣柜施工進(jìn)行分析，綜合敘述氣柜的施工技術(shù)，以及過程中的質(zhì)量保證和重要控制點。

關(guān)鍵詞：威金斯；工作量；工序；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）20-0020-02

威金斯氣柜又稱橡膠膜密封式氣柜，通常用于石油化工領(lǐng)域燃料氣的儲存，整個氣柜是由底板、柱形筒體、柜頂及沿氣柜內(nèi)壁上下移動的活塞組成，活塞隨儲氣量的容積變動而上下移動，活塞與氣柜內(nèi)壁間設(shè)有橡膠膜密封，活塞的運行平衡通過配重塊來調(diào)整。本文以2臺20 000 m3威金斯氣柜施工為例，敘述氣柜的施工技術(shù)。

1威金斯氣柜的主要參數(shù)及優(yōu)點

1.1威金斯氣柜的主要參數(shù)

威金斯氣柜的主要參數(shù)見表1。

1.2威金斯氣柜的優(yōu)點

威金斯氣柜相比其他類型的氣柜具有如下優(yōu)點：

①占用土地面積較小，有限的土地資源內(nèi)利用價值較高。

②氣柜內(nèi)有油膜保護(hù)，內(nèi)部干燥，無危害的污染，使用壽命較長，維修方便。

③氣柜排出的廢水、廢油較少，對環(huán)境污染影響較小。

④成本相對較低，耗用的鋼材和混凝土量較濕式氣柜少一倍。

⑤因為使用壽命長，運行生產(chǎn)投入維護(hù)的費用低。

⑥運行過程中壓力穩(wěn)定，節(jié)約能耗，生產(chǎn)安全。

2主要工作量

干式氣柜內(nèi)部構(gòu)件較多，構(gòu)件結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件大小尺寸各不相同，預(yù)制和安裝工作量都比較大，任務(wù)比較重。主要工作量如下：

①氣柜的整體為鋼體結(jié)構(gòu)，直徑為34 m、高度為29 m，單體質(zhì)量約為611 t。

②氣柜整體為鋼板連接而成，主要的工作是柜側(cè)板、底板、活塞、柜頂板以及柜內(nèi)的附件安裝，因此焊接是整個氣柜的最大工作量。

③預(yù)制工作量較大，氣柜的型鋼、側(cè)板的彎制都需要在預(yù)先做好的胎具上滾弧完成，都需要根據(jù)圖紙上的要求完成，誤差要減到最低，彎制的好壞將直接影響到整個氣柜的外觀成型。

3氣柜的施工工序

氣柜的施工工序如圖1所示。

4主要施工技術(shù)

4.1施工機(jī)械設(shè)備

氣柜屬于一個單獨的整體，施工現(xiàn)場位置較固定，考慮到氣柜的高度和作業(yè)半徑，為了施工方便，在現(xiàn)場每臺氣柜旁搭設(shè)一座塔吊作為主要的吊裝機(jī)械，這樣就很好地保證了每臺氣柜的工作進(jìn)度，也提高了塔吊的利用率高。

4.2基柱安裝

基柱的垂直度將影響到整個氣柜的垂直度，整個氣柜的高度為29 m，設(shè)計為5根6 m長的立柱拼接，現(xiàn)場為了更大精度的控制垂直度偏差，采用3根10 m長的立柱拼接，安裝每根立柱時，用經(jīng)緯儀對立柱進(jìn)行垂直度測量，用鋼絲繩作為精調(diào)，用調(diào)節(jié)螺栓及斜墊塊調(diào)整基柱軸線位置及標(biāo)高。

4.3柜底板安裝

首先需要繪制底板排版圖，排版圖中應(yīng)標(biāo)明板厚，注明焊縫及坡口型式，并標(biāo)出焊接方法及次序，應(yīng)考慮焊接收縮余量，要求中部板半徑收縮余量+20 mm，邊環(huán)板半徑收縮余量+10 mm。底板排版以“之”形粗線為界分成四個區(qū)域，首先鋪設(shè)柜底中心定位板，鋪設(shè)前先定位底板安裝十字基準(zhǔn)線，標(biāo)注中部底板邊緣及最外環(huán)底板內(nèi)緣鋪設(shè)位置，在鋪設(shè)完定位板后，在其上方開三個Ф150 mm的經(jīng)緯儀的架設(shè)孔，鋪設(shè)十字基準(zhǔn)板，焊接十字基準(zhǔn)板與定位板之間的焊縫，緊接著鋪設(shè)與十字基準(zhǔn)板搭接的中部底板，先點焊中部底板之間的焊縫，暫不與十字基準(zhǔn)板搭接縫相焊，由于整個底板采用是搭接結(jié)構(gòu)，在三板搭接處作切割處理，在第一圈板與十字基準(zhǔn)板搭接完后，先后焊接第一圈間的徑向焊縫和點焊第一圈板與十字基準(zhǔn)板間的焊縫。待第二圈板與第一圈板點焊后，焊接第一圈板與十字基準(zhǔn)板間的焊縫，以同樣的方式由圓心向圓周鋪設(shè)其余底板焊接。直至所有的中央底板焊接完后，焊接“之”形分界焊縫。考慮到焊接工作量及焊接熱量產(chǎn)生對板的變形影響，現(xiàn)場施工過程中更改了原設(shè)計小板的拼接而采用大板的拼接。焊接完畢后，需要檢查整個底板的平整度，同時底板上所有焊縫需要100%作抽真空試驗。

4.4柜側(cè)板安裝

首先需要根據(jù)圖紙弧度要求放樣，在預(yù)制平臺上制作側(cè)板彎制胎具模型，通過胎具來制作每塊用到的側(cè)板，弧度一定要保證，偏差控制在合理誤差范圍之內(nèi)。整個氣柜外部筒體是由18圈壁板拼接而成，在安裝第一圈側(cè)板時，需要首先點焊暫時固定側(cè)板的安裝位置，主要點焊的部位有與柜底板接觸的位置、與立柱固定角鋼接觸位置，以及側(cè)板間的搭接焊縫。第二圈側(cè)板安裝方法與第一圈一樣，都需要臨時點焊固定，裝配時的方向要求與第一圈側(cè)板安裝方向相反，依次往上，每圈側(cè)板的安裝方向需要與下面一圈側(cè)板的安裝方向相反，直到全部安裝完畢，這樣做的目的有兩點，一是為了便于安裝，二是可以同時控制氣柜筒體的外部成型的圓度，為了整個筒體外觀成型美觀，不受焊接變形帶來的影響，側(cè)板焊接時同樣需要講究順序及人員的布置安排。

4.5柜頂起升吊裝

柜頂提升設(shè)備采用手搖卷揚機(jī)，設(shè)置專門的吊裝支柱及滑輪組進(jìn)行吊裝，手搖卷揚機(jī)設(shè)置在地面立柱旁邊，吊裝支柱及滑輪組設(shè)置在柜頂最上一層平臺上，吊裝前精確計算柜頂重量，及每個吊點所要起吊的重量，并確保卷揚機(jī)承受載荷在計算后所得值的范圍之內(nèi)，設(shè)置吊點及制動點，吊點的位置應(yīng)在柜頂主梁上并使起吊鋼繩保持垂直的位置，制動點位置正好使頂梁與立柱的連接板處于其安裝位置。將起吊鋼絲繩從起吊端作上起吊高度標(biāo)記，每隔1.5 mm作一標(biāo)記，起吊前，通過絞車柜頂均勻提升50 mm，進(jìn)行安全確認(rèn)然后再正式起吊，每提升相同的高度，需要做一次平衡檢查，方可繼續(xù)上升。

4.6橡膠膜安裝

橡膠膜的安裝同樣采用手搖車來操作，共設(shè)20個起吊點，將橡膠膜展開依次安裝吊裝交具，在吊裝過程中，要確保橡膠膜成自然下垂的狀態(tài)，避免柜內(nèi)構(gòu)件破壞。安裝就位時，要按照先上后下的密封口安裝，在密封處涂上密封膠，確保上密封角鋼與下密封槽鋼上的預(yù)留緊固開孔一一對應(yīng)，安裝完畢后，密封角鋼和密封槽鋼處需要做煤油滲透試驗。

4.7氣柜的試運行

在橡膠膜完成安裝后，需要對內(nèi)部進(jìn)行試運行及調(diào)試，整個活塞隨氣室內(nèi)儲氣量的增加而上升，出口閥門打開后活塞隨氣室內(nèi)的儲氣量減少而下降，在不斷的升降時對活塞進(jìn)行調(diào)試和調(diào)整，主要調(diào)試檢測及調(diào)整項目包括柜內(nèi)壓力、活塞水平度、密封件的間隙及密封橡膠簾固定處氣密性檢查、密封橡膠簾外觀檢查、焊縫及法蘭密封面泄漏情況、調(diào)平裝置的驅(qū)動狀況、活塞升降速度、活塞擋板及T擋板升降情況、自動放散管的功能、有無振動及異常響聲，如在活塞升至T擋板處時，要求柜內(nèi)壓力達(dá)到254 mm水柱，如果壓力不夠，應(yīng)在活塞上放置水泥塊來調(diào)整柜內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)計指定值。

4.8氣密性試驗

整個氣柜的氣密性試驗是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是投入生產(chǎn)前最后一道工序，因此必須采用科學(xué)的試驗方法。在一天中氣溫比較穩(wěn)定的同一時刻進(jìn)行試驗。用鼓風(fēng)機(jī)送入空氣將氣柜容鼓到約90%容量左右時停止送入空氣，在活塞穩(wěn)定處標(biāo)記位置，記錄當(dāng)時的環(huán)境溫度，試驗周期為一周，在同樣的環(huán)境條件下測量當(dāng)時的數(shù)據(jù)，與初次上升時數(shù)據(jù)相比較，整體泄露率要求不得大于初次容積的2%，才為合格。

5氣柜施工中的質(zhì)量保證及質(zhì)量控制

5.1質(zhì)量保證措施

嚴(yán)格按照GB/T 19001-2000標(biāo)準(zhǔn)的要求，抓好準(zhǔn)備階段、施工階段、驗收階段及服務(wù)階段的全過程質(zhì)量控制，確保質(zhì)量達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量目標(biāo)，實行“質(zhì)量責(zé)任制”，嚴(yán)格實行“編制、審核、審批”制度。技術(shù)措施（作業(yè)指導(dǎo)書）、質(zhì)量檢驗計劃必須按現(xiàn)行施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制，貫徹“技術(shù)交底”、“質(zhì)量分析會”、“工序交接、”“三檢制”等制度。

5.2施工中重要的控制點

要保證氣柜的安裝質(zhì)量必須從焊接變形、氣柜的整體垂直度、橡膠膜安裝和柜頂?shù)跹b選用的機(jī)械設(shè)備，以及氣柜調(diào)試運行幾方面控制，從而確保整體安裝質(zhì)量。

①焊接變形的控制方法：因氣柜主要采用δ=4.5~6 mm的鋼板，整個氣柜焊接是施工中控制的主要環(huán)節(jié)，本工程的施工主要通過焊接順序、反變形法及剛性固定法來控制。施工中盡量采用大拼板的安裝方式，減少因過多焊接量帶來的焊接變形。

②安裝工序及方法的選擇，為保證氣柜整體的垂直度，通過立柱的垂直度來控制，為到達(dá)這一質(zhì)量目標(biāo)，在安裝每一帶側(cè)板的時候，要逐步控制，主要選擇正反交換的安裝順序。

③橡膠膜的安裝：避免橡膠膜局部出現(xiàn)起皺的現(xiàn)象，安裝時，首先保證橡膠膜承自由垂落的狀態(tài)，其次要將整體劃分成部分，各部分同時進(jìn)行，連接緊固件按先預(yù)緊、后緊固的方法進(jìn)行。

④氣柜的調(diào)試運行：活塞上升至最大行程時，配重塊滑動軌道的行程要能滿足要求，以免發(fā)生“脫軌”現(xiàn)象，調(diào)試時要準(zhǔn)確定位。

6結(jié)語

通過對維金斯氣柜施工實踐，總結(jié)了施工技術(shù)及過程中需要控制的環(huán)節(jié)，主要對焊接變形的控制，安裝工序及方法的選擇，從而提高了安裝效率，保證了安裝質(zhì)量。希望今后能給同類的工程提供參考，起到借鑒的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 文長法,黃長清,段慶峰.威金斯氣柜施工技術(shù)淺談[J].今日科苑,2009,(8).

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摘要：威金斯氣柜，又稱橡膠膜干式氣柜，外部結(jié)構(gòu)為圓柱形筒體，其工作原理主要是借助柜內(nèi)活塞的升降來改變柜內(nèi)的容積，從而來調(diào)節(jié)柜內(nèi)燃?xì)獾膬α?，其密封性能好、安全環(huán)保、節(jié)能省力，在石油化工領(lǐng)域逐漸被廣泛應(yīng)用，文章通過對2臺20 000 m3威金斯氣柜施工進(jìn)行分析，綜合敘述氣柜的施工技術(shù)，以及過程中的質(zhì)量保證和重要控制點。

關(guān)鍵詞：威金斯；工作量；工序；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）20-0020-02

威金斯氣柜又稱橡膠膜密封式氣柜，通常用于石油化工領(lǐng)域燃料氣的儲存，整個氣柜是由底板、柱形筒體、柜頂及沿氣柜內(nèi)壁上下移動的活塞組成，活塞隨儲氣量的容積變動而上下移動，活塞與氣柜內(nèi)壁間設(shè)有橡膠膜密封，活塞的運行平衡通過配重塊來調(diào)整。本文以2臺20 000 m3威金斯氣柜施工為例，敘述氣柜的施工技術(shù)。

1威金斯氣柜的主要參數(shù)及優(yōu)點

1.1威金斯氣柜的主要參數(shù)

威金斯氣柜的主要參數(shù)見表1。

1.2威金斯氣柜的優(yōu)點

威金斯氣柜相比其他類型的氣柜具有如下優(yōu)點：

①占用土地面積較小，有限的土地資源內(nèi)利用價值較高。

②氣柜內(nèi)有油膜保護(hù)，內(nèi)部干燥，無危害的污染，使用壽命較長，維修方便。

③氣柜排出的廢水、廢油較少，對環(huán)境污染影響較小。

④成本相對較低，耗用的鋼材和混凝土量較濕式氣柜少一倍。

⑤因為使用壽命長，運行生產(chǎn)投入維護(hù)的費用低。

⑥運行過程中壓力穩(wěn)定，節(jié)約能耗，生產(chǎn)安全。

2主要工作量

干式氣柜內(nèi)部構(gòu)件較多，構(gòu)件結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件大小尺寸各不相同，預(yù)制和安裝工作量都比較大，任務(wù)比較重。主要工作量如下：

①氣柜的整體為鋼體結(jié)構(gòu)，直徑為34 m、高度為29 m，單體質(zhì)量約為611 t。

②氣柜整體為鋼板連接而成，主要的工作是柜側(cè)板、底板、活塞、柜頂板以及柜內(nèi)的附件安裝，因此焊接是整個氣柜的最大工作量。

③預(yù)制工作量較大，氣柜的型鋼、側(cè)板的彎制都需要在預(yù)先做好的胎具上滾弧完成，都需要根據(jù)圖紙上的要求完成，誤差要減到最低，彎制的好壞將直接影響到整個氣柜的外觀成型。

3氣柜的施工工序

氣柜的施工工序如圖1所示。

4主要施工技術(shù)

4.1施工機(jī)械設(shè)備

氣柜屬于一個單獨的整體，施工現(xiàn)場位置較固定，考慮到氣柜的高度和作業(yè)半徑，為了施工方便，在現(xiàn)場每臺氣柜旁搭設(shè)一座塔吊作為主要的吊裝機(jī)械，這樣就很好地保證了每臺氣柜的工作進(jìn)度，也提高了塔吊的利用率高。

4.2基柱安裝

基柱的垂直度將影響到整個氣柜的垂直度，整個氣柜的高度為29 m，設(shè)計為5根6 m長的立柱拼接，現(xiàn)場為了更大精度的控制垂直度偏差，采用3根10 m長的立柱拼接，安裝每根立柱時，用經(jīng)緯儀對立柱進(jìn)行垂直度測量，用鋼絲繩作為精調(diào)，用調(diào)節(jié)螺栓及斜墊塊調(diào)整基柱軸線位置及標(biāo)高。

4.3柜底板安裝

首先需要繪制底板排版圖，排版圖中應(yīng)標(biāo)明板厚，注明焊縫及坡口型式，并標(biāo)出焊接方法及次序，應(yīng)考慮焊接收縮余量，要求中部板半徑收縮余量+20 mm，邊環(huán)板半徑收縮余量+10 mm。底板排版以“之”形粗線為界分成四個區(qū)域，首先鋪設(shè)柜底中心定位板，鋪設(shè)前先定位底板安裝十字基準(zhǔn)線，標(biāo)注中部底板邊緣及最外環(huán)底板內(nèi)緣鋪設(shè)位置，在鋪設(shè)完定位板后，在其上方開三個Ф150 mm的經(jīng)緯儀的架設(shè)孔，鋪設(shè)十字基準(zhǔn)板，焊接十字基準(zhǔn)板與定位板之間的焊縫，緊接著鋪設(shè)與十字基準(zhǔn)板搭接的中部底板，先點焊中部底板之間的焊縫，暫不與十字基準(zhǔn)板搭接縫相焊，由于整個底板采用是搭接結(jié)構(gòu)，在三板搭接處作切割處理，在第一圈板與十字基準(zhǔn)板搭接完后，先后焊接第一圈間的徑向焊縫和點焊第一圈板與十字基準(zhǔn)板間的焊縫。待第二圈板與第一圈板點焊后，焊接第一圈板與十字基準(zhǔn)板間的焊縫，以同樣的方式由圓心向圓周鋪設(shè)其余底板焊接。直至所有的中央底板焊接完后，焊接“之”形分界焊縫?？紤]到焊接工作量及焊接熱量產(chǎn)生對板的變形影響，現(xiàn)場施工過程中更改了原設(shè)計小板的拼接而采用大板的拼接。焊接完畢后，需要檢查整個底板的平整度，同時底板上所有焊縫需要100%作抽真空試驗。

4.4柜側(cè)板安裝

首先需要根據(jù)圖紙弧度要求放樣，在預(yù)制平臺上制作側(cè)板彎制胎具模型，通過胎具來制作每塊用到的側(cè)板，弧度一定要保證，偏差控制在合理誤差范圍之內(nèi)。整個氣柜外部筒體是由18圈壁板拼接而成，在安裝第一圈側(cè)板時，需要首先點焊暫時固定側(cè)板的安裝位置，主要點焊的部位有與柜底板接觸的位置、與立柱固定角鋼接觸位置，以及側(cè)板間的搭接焊縫。第二圈側(cè)板安裝方法與第一圈一樣，都需要臨時點焊固定，裝配時的方向要求與第一圈側(cè)板安裝方向相反，依次往上，每圈側(cè)板的安裝方向需要與下面一圈側(cè)板的安裝方向相反，直到全部安裝完畢，這樣做的目的有兩點，一是為了便于安裝，二是可以同時控制氣柜筒體的外部成型的圓度，為了整個筒體外觀成型美觀，不受焊接變形帶來的影響，側(cè)板焊接時同樣需要講究順序及人員的布置安排。

4.5柜頂起升吊裝

柜頂提升設(shè)備采用手搖卷揚機(jī)，設(shè)置專門的吊裝支柱及滑輪組進(jìn)行吊裝，手搖卷揚機(jī)設(shè)置在地面立柱旁邊，吊裝支柱及滑輪組設(shè)置在柜頂最上一層平臺上，吊裝前精確計算柜頂重量，及每個吊點所要起吊的重量，并確保卷揚機(jī)承受載荷在計算后所得值的范圍之內(nèi)，設(shè)置吊點及制動點，吊點的位置應(yīng)在柜頂主梁上并使起吊鋼繩保持垂直的位置，制動點位置正好使頂梁與立柱的連接板處于其安裝位置。將起吊鋼絲繩從起吊端作上起吊高度標(biāo)記，每隔1.5 mm作一標(biāo)記，起吊前，通過絞車柜頂均勻提升50 mm，進(jìn)行安全確認(rèn)然后再正式起吊，每提升相同的高度，需要做一次平衡檢查，方可繼續(xù)上升。

4.6橡膠膜安裝

橡膠膜的安裝同樣采用手搖車來操作，共設(shè)20個起吊點，將橡膠膜展開依次安裝吊裝交具，在吊裝過程中，要確保橡膠膜成自然下垂的狀態(tài)，避免柜內(nèi)構(gòu)件破壞。安裝就位時，要按照先上后下的密封口安裝，在密封處涂上密封膠，確保上密封角鋼與下密封槽鋼上的預(yù)留緊固開孔一一對應(yīng)，安裝完畢后，密封角鋼和密封槽鋼處需要做煤油滲透試驗。

4.7氣柜的試運行

在橡膠膜完成安裝后，需要對內(nèi)部進(jìn)行試運行及調(diào)試，整個活塞隨氣室內(nèi)儲氣量的增加而上升，出口閥門打開后活塞隨氣室內(nèi)的儲氣量減少而下降，在不斷的升降時對活塞進(jìn)行調(diào)試和調(diào)整，主要調(diào)試檢測及調(diào)整項目包括柜內(nèi)壓力、活塞水平度、密封件的間隙及密封橡膠簾固定處氣密性檢查、密封橡膠簾外觀檢查、焊縫及法蘭密封面泄漏情況、調(diào)平裝置的驅(qū)動狀況、活塞升降速度、活塞擋板及T擋板升降情況、自動放散管的功能、有無振動及異常響聲，如在活塞升至T擋板處時，要求柜內(nèi)壓力達(dá)到254 mm水柱，如果壓力不夠，應(yīng)在活塞上放置水泥塊來調(diào)整柜內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)計指定值。

4.8氣密性試驗

整個氣柜的氣密性試驗是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是投入生產(chǎn)前最后一道工序，因此必須采用科學(xué)的試驗方法。在一天中氣溫比較穩(wěn)定的同一時刻進(jìn)行試驗。用鼓風(fēng)機(jī)送入空氣將氣柜容鼓到約90%容量左右時停止送入空氣，在活塞穩(wěn)定處標(biāo)記位置，記錄當(dāng)時的環(huán)境溫度，試驗周期為一周，在同樣的環(huán)境條件下測量當(dāng)時的數(shù)據(jù)，與初次上升時數(shù)據(jù)相比較，整體泄露率要求不得大于初次容積的2%，才為合格。

5氣柜施工中的質(zhì)量保證及質(zhì)量控制

5.1質(zhì)量保證措施

嚴(yán)格按照GB/T 19001-2000標(biāo)準(zhǔn)的要求，抓好準(zhǔn)備階段、施工階段、驗收階段及服務(wù)階段的全過程質(zhì)量控制，確保質(zhì)量達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量目標(biāo)，實行“質(zhì)量責(zé)任制”，嚴(yán)格實行“編制、審核、審批”制度。技術(shù)措施（作業(yè)指導(dǎo)書）、質(zhì)量檢驗計劃必須按現(xiàn)行施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制，貫徹“技術(shù)交底”、“質(zhì)量分析會”、“工序交接、”“三檢制”等制度。

5.2施工中重要的控制點

要保證氣柜的安裝質(zhì)量必須從焊接變形、氣柜的整體垂直度、橡膠膜安裝和柜頂?shù)跹b選用的機(jī)械設(shè)備，以及氣柜調(diào)試運行幾方面控制，從而確保整體安裝質(zhì)量。

①焊接變形的控制方法：因氣柜主要采用δ=4.5~6 mm的鋼板，整個氣柜焊接是施工中控制的主要環(huán)節(jié)，本工程的施工主要通過焊接順序、反變形法及剛性固定法來控制。施工中盡量采用大拼板的安裝方式，減少因過多焊接量帶來的焊接變形。

②安裝工序及方法的選擇，為保證氣柜整體的垂直度，通過立柱的垂直度來控制，為到達(dá)這一質(zhì)量目標(biāo)，在安裝每一帶側(cè)板的時候，要逐步控制，主要選擇正反交換的安裝順序。

③橡膠膜的安裝：避免橡膠膜局部出現(xiàn)起皺的現(xiàn)象，安裝時，首先保證橡膠膜承自由垂落的狀態(tài)，其次要將整體劃分成部分，各部分同時進(jìn)行，連接緊固件按先預(yù)緊、后緊固的方法進(jìn)行。

④氣柜的調(diào)試運行：活塞上升至最大行程時，配重塊滑動軌道的行程要能滿足要求，以免發(fā)生“脫軌”現(xiàn)象，調(diào)試時要準(zhǔn)確定位。

6結(jié)語

通過對維金斯氣柜施工實踐，總結(jié)了施工技術(shù)及過程中需要控制的環(huán)節(jié)，主要對焊接變形的控制，安裝工序及方法的選擇，從而提高了安裝效率，保證了安裝質(zhì)量。希望今后能給同類的工程提供參考，起到借鑒的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 文長法,黃長清,段慶峰.威金斯氣柜施工技術(shù)淺談[J].今日科苑,2009,(8).

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