劉德軍，鄭令雨2

（1.湖北省緣達化工工程有限公司， 湖北 武漢 430070）

（2.宜昌海事局，湖北 宜昌 443000）

宜昌某化工廠現(xiàn)有黃磷電爐產生的煤氣經過煤氣風機加壓后，通過管道進入煤氣柜存儲，經緩存后送入下游用做干燥熱源或反應熱能，包括原料烘干工段、燃氣余熱鍋爐和蒸發(fā)器、聚合崗位等。在電爐避峰情況下，根據(jù)下游的生產情況對煤氣進行分配調節(jié)?，F(xiàn)有的4500 m3煤氣柜第二層氣柜底部水盆有漏水跡象，在舊裝置本體上無法修復，維持低柜位持續(xù)運行，所以決定新建6000 m3濕式煤氣柜。新氣柜建成后，原4500m3煤氣柜作為備用儲備氣柜與新建的6000 m3煤氣柜并聯(lián)使用。

1 氣柜結構特點及設計參數(shù)

1.1 氣柜結構特點

本臺6000m3低壓濕式直升式煤氣柜主要由水槽、塔節(jié)、鐘罩三部分組成[1]，如圖1所示，水槽直徑為21000mm，塔節(jié)直徑20100mm，鐘罩直徑19100mm。水槽、塔節(jié)均為圓柱形結構。水槽用來盛水，保證塔節(jié)升降的密封；塔體用來儲存煤氣，隨著煤氣儲量的變化塔體上下升降；塔節(jié)和鐘罩之間靠上、下掛圈密封和連接；塔節(jié)升降利用塔壁內、外部導架及上下導輪作垂直升降。進出口采用DN800的管線，分別接至煤氣進出口總管，通過本項目新建的管廊進行敷設。

圖1 某6000m3濕式煤氣柜

1.2 氣柜設計參數(shù)

該項目6000 m3濕式氣柜的主要設計參數(shù)如表1所示。

表1 主要設計參數(shù)

2 氣柜基礎與水封有效高度

2.1 氣柜基礎

氣柜基礎的設計應按HG/T20643-2012[2]進行，宜采用周邊為鋼筋混凝土環(huán)墻、中間為分層振實的砂石墊層或夯入天然地基的碎石層的基礎，如圖2所示。環(huán)墻應具有較大剛度，其頂面寬度應大于水槽壁至鐘罩壁板墊塊端部的距離和水槽墊板加強圈的寬度。

圖2 氣柜基礎示意圖

2.2 氣柜水封有效高度

煤氣設備的水封有效高度，按煤氣設備的最大工作壓力通過計算確定，并不小于表2的規(guī)定。因為煤氣柜最大工作壓力為4000Pa，所以水封的有效高度至少為0.1×4000×1.5=600mm。

表2 水封的有效高度

另外，當進出氣管上設有安全罩帽時，標準HG20517-1992[3]中安全罩帽相對于水槽溢流面的插入深度計算公式（5-5）有誤，應按下式計算：L1=P1/9.81+Δh，式中P1為鐘罩開始升起時柜內氣體壓力（Pa），Δh為水封裕度（mm），且Δh不應小于50mm。

圖3 安全罩帽工作示意圖

3 主要技術要求

3.1 焊縫間距

壁板鋼板長度按現(xiàn)場原料配接，但最短長度不少于1000mm。相鄰兩圈壁板的縱焊縫應錯開，錯開距離不少于250mm；縱焊縫不應被導軌所覆蓋，距立柱邊緣不應小于50mm。

水槽壁開孔接管或開孔補強板邊緣與水槽壁縱焊縫的間距不得小于200mm，與環(huán)焊縫的間距不得小于100mm。

水槽底板在三層板搭接處，應將上層板向下打彎貼平后進行焊接，三塊板重疊時節(jié)點之間的距離不應小于300mm。

3.2 導軌安裝

導輪的安裝就位必須依據(jù)內外導輪的垂直度來定位，當導軌上端向兩側傾斜時，下導輪應留出與傾斜量相等的間隙；反之，導輪應緊靠導輪安裝。在升降實驗中觀察導輪運行情況，導輪轉動應靈活，不得有卡軌、脫軌現(xiàn)象，導輪應經復測符合要求后，才可安裝焊接。

3.3 致密性試驗

水槽施工完畢后，用不低于5℃的水進行充水試驗，充水至水槽溢流口，保持不少于48小時，罐壁無滲漏和異常變形為合格。充水試驗必須在監(jiān)視下進行，并應與土建專業(yè)密切配合。

鐘罩應以設計壓力進行氣密性實驗，塔節(jié)上升過程中，用肥皂水檢查塔節(jié)壁板焊縫和頂板焊縫(塔節(jié)全升起后)是否泄露。氣柜在致密性試驗合格后以不低于0.4m/min，且不超過 1.5m/min升降速度進行2次以上升降試驗，在升降試驗過程中導軌無卡住、脫軌和因升降機構安裝不當造成的壁板變形現(xiàn)象，同時對所有的焊縫進行檢查。

3.4 焊后無損檢測

水槽壁板焊縫應按NB/T47013.1～47013.6-2015[4]進行無損檢測，其檢查率不低于下列值：縱縫10%，T型焊縫15%，環(huán)縫10%，RT-III級合格。

3.5 防腐

防銹涂料選用如下：水槽內壁、鐘罩內外壁及內件，環(huán)氧帶銹底漆(H06-1)三道，環(huán)氧云鐵防銹漆(H53-3) 二道，原漿型環(huán)氧煤瀝青漆(HL52-1)四道；水槽底板上下面，涂乙烯磷化底漆二道，紅丹酚醛防銹底漆二道，瀝青底漆一道，再潑熱瀝青8～10mm(底板下面無熱瀝青)；水槽外壁、鐘罩頂板外表面、外部附件等，環(huán)氧富鋅底漆(H06-5)二道，環(huán)氧云鐵防銹漆(H53-3)二道，氯化橡膠原漿型面漆(銀灰，J52-21)三道或氯磺化聚乙烯面層涂料(J52-50)三道。

4 結論

配重塊設置的多少直接關聯(lián)到氣柜的操作壓力，所以配重的設計與計算需要在氣柜設計完成后才能最終確定[5]。配重塊分上配重塊和下配重塊，按標準規(guī)范的要求，該氣柜按上下比例1:2分配，如表3所示。上配重塊設在鐘罩頂邊緣的配重平臺上，通常以增減上配重塊的數(shù)量來調整氣柜內氣體的最終壓力。下配重則均勻布置在鐘罩底環(huán)內側，保證氣柜中節(jié)不會產生過大的偏心載荷。

表3 氣壓與加重物對照表