干式气柜安装改造施工质量管理
2016/1/8 10:24:32 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
印度某钢厂转炉 8万 m 高压煤气柜高56．3m、直径 58m，设计压力 3kPa，已经使用了 15年，达到了设计使用寿命。柜体锈蚀严重，橡胶皮膜老化，为继续使用此煤气柜，需对其进行施工改造 。北京首 时工 业设计 有 限公 司 EPC总包对此煤气柜进行改造 。
1 干式气柜情况
该干式气柜的结构主要 分为外部不 动壳体(包括侧板、底板和顶板等 )、内部移动体 (包括活塞、活塞挡板 和橡胶膜 )。整个气柜储 放气体靠柜内移动体的上下移动来完成，整个移动体的水平通过活塞调平装置来调整 ，气柜 的密封主要采用橡胶膜作为密封。
该干式气柜的结构主要 分为外部不 动壳体(包括侧板、底板和顶板等 )、内部移动体 (包括活塞、活塞挡板 和橡胶膜 )。整个气柜储 放气体靠柜内移动体的上下移动来完成，整个移动体的水平通过活塞调平装置来调整 ，气柜 的密封主要采用橡胶膜作为密封。
干式气柜主要技术和结构参数如下 ：
干式气柜型式 ：橡胶膜密封型 ；
公称容积 ：80000m ；
储存介质 ：转炉煤气 ；
设计压力 ：3kPa；
储存温度 ：0～72oC；
活塞最大行程 ：29．9m；
柜体外形 ：3O边柱体 ；
干式气柜直径 ：58m；
干式气柜全高 ：56．3m；
侧板全高 ：46．2m；
800mm 放散管数量 ：4套 ；
调平装置数 ：6套 。
干式气柜型式 ：橡胶膜密封型 ；
公称容积 ：80000m ；
储存介质 ：转炉煤气 ；
设计压力 ：3kPa；
储存温度 ：0～72oC；
活塞最大行程 ：29．9m；
柜体外形 ：3O边柱体 ；
干式气柜直径 ：58m；
干式气柜全高 ：56．3m；
侧板全高 ：46．2m；
800mm 放散管数量 ：4套 ；
调平装置数 ：6套 。
此次干式气柜改造施工 主要是对柜底板和部分侧板进行加固，置换活塞和密封橡胶模和密封角钢等，并对改造后的干式气柜进行气密性试验。干式气柜安装主要项 目见表 1。
干式气柜是非标高压设备 ，是机械安装和钢结构制作相结合的一项工程。每道工序都直接或间接影响煤气柜的运行质量。要使煤气柜整体质量达到设计要求，对每到工序的质量要进行把关。在施工中，如质量失控 ，达不到设计规范要求 ，将直接影响煤气柜的安全使用 ，严重时会造成人员伤亡和巨大的经济损失 。
干式气柜是非标高压设备 ，是机械安装和钢结构制作相结合的一项工程。每道工序都直接或间接影响煤气柜的运行质量。要使煤气柜整体质量达到设计要求，对每到工序的质量要进行把关。在施工中，如质量失控 ，达不到设计规范要求 ，将直接影响煤气柜的安全使用 ，严重时会造成人员伤亡和巨大的经济损失 。
2 煤气柜施工质量控制
为保证煤气柜施工质量 ，项 目部建立一个完整 的质量保证体系。项 目部成立 QC(质量控制)小组 ，企业总工程师为 Qc小组组长 ，相关施工技术经理 、质量工程师和技术工人等 28人为组员 ；Qc小组采用全员参与全过程全面质量管理方法对煤气柜设计 、材料预制、运输和安装等过程进行 Qc质量控制程序的实施。QC小组首先对煤气柜整体施工质量进行了策划，并进行 了质量预控分析和编制质量预控方案 ，同时对关键工序设置了质量控制点 ，对质量问题进行 了分析并采取 了相 应 改进 措 施。通 过 PDCA (Plan．Do．Check-Action，计划一执 行～检查一处理 )循 环模式进行有 的放矢地处理和管理 ，成功有效地完成了煤气柜的改造施工质量管理。
2．1 煤气柜施工质量策划
项 目总工程师组织 QC小组成员在熟悉施工合同、设计图纸和现场柜体勘查的基础上进行了施工质量策划，指出橡胶皮膜干式煤气柜改造施工难点 ，主要有柜体制作 阶段 、柜体安装阶段和柜体调试试运行阶段 3个阶段。
项 目总工程师组织 QC小组成员在熟悉施工合同、设计图纸和现场柜体勘查的基础上进行了施工质量策划，指出橡胶皮膜干式煤气柜改造施工难点 ，主要有柜体制作 阶段 、柜体安装阶段和柜体调试试运行阶段 3个阶段。
1)柜体制作 阶段。该 阶段型钢 预制量大 ，预制精度要求高，非标加工件多。煤气柜的大部分部件都是非标设备，机械加工件多。型钢预制量大，精度要求高，做好型钢的预制工作至关重要 。为此，应进行详细技术交底 ；监理在预制过程中监制严格，落实责任，把好预制质量工作关。
2)柜体安装阶段。该阶段焊接量大，焊接质量要求 高，控制变形难度高 ；吊装工作量大 ，垂直作业面多 ，高空安装量大 ；密封系统是煤气柜装置的核心部位 ，气密性能适应泄漏率和活塞运行状态是衡量橡胶皮膜煤气柜施工质量的主要技术指标 ，并对煤气柜的运行质量起关键作 用。对于柜体腐蚀和变形严重 ，编制了侧板底板安装预控措施和预控方案。同时，设置关键工序质量控制点，柜体侧板、活塞和底板采用搭接焊，焊接质量实行自检、互检和专检三检制；对吊装工作 ，起重工人持证上岗，设立总指挥 ；密封膜 的安装制定专项施工方案。
3)柜体调试试运行 阶段。待整个煤气柜制作安装、防腐施工、电气仪表安装及初步调试结束后 ，进行试运行 ，主要检查柜内压力 、活塞水平度、密封件之间的间隙及密封橡胶膜固定处气密性检查 、焊缝的气密性 、活塞升降速度 、调平装置的驱动情况等。策划 的结果形成了煤气柜准备工作计划、施工组织设计 、施工方案和专项措施 。
2．2 煤气柜侧板施工质量预控措施和预控方案由于柜体腐蚀严重，并且同心度发生偏离，侧板偏差不垂直，新旧板无法焊接等问题，为保证柜体安装阶段的焊接质量，针对印度施工现场条件，编制了侧板底板焊接质量质量预控方案。制定 了侧板焊接质量预控方案 ，具体 内容如下 ：
1)工序名称。煤气柜侧板底板焊接质量预控方案。
2)可能出现的问题。由于环境潮湿 、施工方法、焊接设备和人员技能水平等造成的侧板变形、气孑L、夹渣和未焊透等缺陷，影响侧板底板的焊接质量。
3)质量预控措施。该措施主要 的内容为 ：a．为加强新 旧壁板 的连接强度 ，在密 封角钢以下部分，安装方式由新旧壁板焊接改为新旧壁板螺栓连接后焊接。新增壁板厚 度为 6mm，
规格为长为 6m、宽为 1．5m，每块板重 0．424t。选用抗剪能力为 1．5t的 M12螺栓 ，每 2块板上下布置 4个 螺栓 ，螺栓水平 布置 ，其 间距1600mm；当螺栓开孔位置后 的钢板腐蚀严重 ，在原壁板外层采用焊接加强板形式处理 ，加强板尺寸最 小为 200mm×200mm，厚度 为 4mm。为了保证柜体的密封性能，将新壁板的焊接方式由对接改为搭接。
1)工序名称。煤气柜侧板底板焊接质量预控方案。
2)可能出现的问题。由于环境潮湿 、施工方法、焊接设备和人员技能水平等造成的侧板变形、气孑L、夹渣和未焊透等缺陷，影响侧板底板的焊接质量。
3)质量预控措施。该措施主要 的内容为 ：a．为加强新 旧壁板 的连接强度 ，在密 封角钢以下部分，安装方式由新旧壁板焊接改为新旧壁板螺栓连接后焊接。新增壁板厚 度为 6mm，
规格为长为 6m、宽为 1．5m，每块板重 0．424t。选用抗剪能力为 1．5t的 M12螺栓 ，每 2块板上下布置 4个 螺栓 ，螺栓水平 布置 ，其 间距1600mm；当螺栓开孔位置后 的钢板腐蚀严重 ，在原壁板外层采用焊接加强板形式处理 ，加强板尺寸最 小为 200mm×200mm，厚度 为 4mm。为了保证柜体的密封性能，将新壁板的焊接方式由对接改为搭接。
b．将单块板安装改为每 5块板焊接成 为一个整体后进行安装。新板从底部往上进行安装，为了加强新板和旧壁板的连接强度，新板与密封角钢满焊 ，在密封角钢以下 ，所有新板在纵向与原壁板满焊 ，横 向与原壁板断续焊 ，断续焊为每500mm 焊 50mm。
c．选择手工 电弧焊接方法。雇佣 持有手工电弧的持证工人上岗，焊接设备是型号 E4303为电弧焊机 ；进行焊接工艺评定报告 ，编制焊接工艺指导 书。
d．焊接进行气 密性试 验 ，底板 和侧 板焊缝外部进行真空试漏检测 ，皮膜密封角钢处焊缝采用肥皂水检查渗漏 。
c．选择手工 电弧焊接方法。雇佣 持有手工电弧的持证工人上岗，焊接设备是型号 E4303为电弧焊机 ；进行焊接工艺评定报告 ，编制焊接工艺指导 书。
d．焊接进行气 密性试 验 ，底板 和侧 板焊缝外部进行真空试漏检测 ，皮膜密封角钢处焊缝采用肥皂水检查渗漏 。
2．3 煤气柜施工质量控制措施和质量控制点对安装过程中的关键工序柜底板 的铺设 、侧板焊接、内部构件安装 、橡胶密封膜 的安装和煤气柜试运行调试设置了质量控制点，并采取相应的质量控制措施 。
2．3．1 柜底板的铺设
柜底板为球面形状 ，为了减少焊接工作量及焊接所产生 的变形 ，现场采用大拼板安装方式 ，底圈各圈边环板排版时均应在环向留封 口板 ，以保证组对精度。柜底板的铺设如图 2所示。
柜底板安装中应注意铺板顺序及焊接顺序，整个底板施工过程 中要保证板的上表面平整度 。
2．3．2 侧板焊接
煤气柜侧板的焊接质量，直接影响柜体的外观质量 。如焊接控制不当 ，整个柜体就会 出现凹凸不平 。侧板的焊接进行 了创新 ，采用分单元焊接。每 5块侧板在地面预拼装为一个单元进行焊接，每 5个单元进行 1次吊装，吊装后进行再次焊接 。地面单元焊接的创新有效 的控制了侧板的变形，并提高了焊接质量，同时提高了工作效率。在焊接的过程中控制焊接 电流控制在一定范围内。焊接次序为先顺时针方向焊接立柱上的连接角钢与加强角钢的短焊缝 ，再逆时针焊接侧板间的立焊缝 ，最后焊上下两圈侧板 间的环焊缝 。注意在焊接立焊缝 时，与环缝接头处 留 100mm左右 的焊缝暂时不焊，等环缝快 与立缝交接 时，再施焊与环焊缝一起平滑过渡。活塞顶板与主梁、次梁搭接焊。在搭接时应保证留有两焊缝 的间隙，板与梁问尽量压实。焊缝焊完需要做真空试漏检验 。
2．3．1 柜底板的铺设
柜底板为球面形状 ，为了减少焊接工作量及焊接所产生 的变形 ，现场采用大拼板安装方式 ，底圈各圈边环板排版时均应在环向留封 口板 ，以保证组对精度。柜底板的铺设如图 2所示。
2．3．2 侧板焊接
煤气柜侧板的焊接质量，直接影响柜体的外观质量 。如焊接控制不当 ，整个柜体就会 出现凹凸不平 。侧板的焊接进行 了创新 ，采用分单元焊接。每 5块侧板在地面预拼装为一个单元进行焊接，每 5个单元进行 1次吊装，吊装后进行再次焊接 。地面单元焊接的创新有效 的控制了侧板的变形，并提高了焊接质量，同时提高了工作效率。在焊接的过程中控制焊接 电流控制在一定范围内。焊接次序为先顺时针方向焊接立柱上的连接角钢与加强角钢的短焊缝 ，再逆时针焊接侧板间的立焊缝 ，最后焊上下两圈侧板 间的环焊缝 。注意在焊接立焊缝 时，与环缝接头处 留 100mm左右 的焊缝暂时不焊，等环缝快 与立缝交接 时，再施焊与环焊缝一起平滑过渡。活塞顶板与主梁、次梁搭接焊。在搭接时应保证留有两焊缝 的间隙，板与梁问尽量压实。焊缝焊完需要做真空试漏检验 。
2．3．3 内部构件安装
煤气柜 内部构件安装 ，主要是指活塞挡板 的安装。在这一系列的安装过程 中，主要控制密封直径 ，要多次定位测量 ，随时调整 ，与橡胶膜的接触面应打磨光滑。
2．3．4 橡胶密封膜的安装
橡胶膜附在支架波纹板 上，与活塞 、侧板 、密封角钢和密封槽钢构成密闭系统。安装橡胶模前活塞上所有的附件均不能安装，并保证将活塞、活塞支架及其 以上橡胶模安装能碰到的部位上的毛刺和棱角打磨干净。整块橡胶膜使用手拉葫芦进行安装 ，设立统一指挥。起 吊开始缓慢上升 ，使橡胶膜成 自然状态下的圆筒型，切勿扭 曲。吊装时一定要保护好橡胶模，使其不被刮伤和戳伤吊装就位时，先安装上部的密封 口，再进行下部密封 口的安装 ，安装 时密封角钢和密封槽钢上 的开孔垂直对应。在安装密封构件上的落实时，使用力矩把手 ，每次均用相 同大小的力 ，使所有落实都保持相 同的松紧程度，确保橡胶模均匀受力。安装就位后，再次检查橡胶膜，确保上下不发生折皱。在安装完毕后 ，杜绝一切动火作业 。
煤气柜 内部构件安装 ，主要是指活塞挡板 的安装。在这一系列的安装过程 中，主要控制密封直径 ，要多次定位测量 ，随时调整 ，与橡胶膜的接触面应打磨光滑。
2．3．4 橡胶密封膜的安装
橡胶膜附在支架波纹板 上，与活塞 、侧板 、密封角钢和密封槽钢构成密闭系统。安装橡胶模前活塞上所有的附件均不能安装，并保证将活塞、活塞支架及其 以上橡胶模安装能碰到的部位上的毛刺和棱角打磨干净。整块橡胶膜使用手拉葫芦进行安装 ，设立统一指挥。起 吊开始缓慢上升 ，使橡胶膜成 自然状态下的圆筒型，切勿扭 曲。吊装时一定要保护好橡胶模，使其不被刮伤和戳伤吊装就位时，先安装上部的密封 口，再进行下部密封 口的安装 ，安装 时密封角钢和密封槽钢上 的开孔垂直对应。在安装密封构件上的落实时，使用力矩把手 ，每次均用相 同大小的力 ，使所有落实都保持相 同的松紧程度，确保橡胶模均匀受力。安装就位后，再次检查橡胶膜，确保上下不发生折皱。在安装完毕后 ，杜绝一切动火作业 。
2．3．5 煤气柜试运行调试
待整个煤气柜制作安装、防腐施工、电气仪表安装及初步调试结束后 ，将鼓风机与进气管临时接通 ，单车试运行 良好。在柜体 外侧设 置 u型压力计 ，观测煤气柜压力变化情况 。在试运行过程中，活塞的水平度通过水 泥配重块来调整 ，柜内压力通过 u型压力计水柱的高度来推断。煤气柜的气密十牛很关键 ，煤气柜 的移动体部分需要作全面检查。将煤气柜内冲入 90％ 容积 的空气，进出气 口刚水封死，检查所有阀门和法兰等气体是否有泄露情况。无泄漏后 ，早晨测定当时时间段内大气压力、柜内压力和柜内气温，每天定时检查 ，连续检查 6天 ，观察合格程度。
待整个煤气柜制作安装、防腐施工、电气仪表安装及初步调试结束后 ，将鼓风机与进气管临时接通 ，单车试运行 良好。在柜体 外侧设 置 u型压力计 ，观测煤气柜压力变化情况 。在试运行过程中，活塞的水平度通过水 泥配重块来调整 ，柜内压力通过 u型压力计水柱的高度来推断。煤气柜的气密十牛很关键 ，煤气柜 的移动体部分需要作全面检查。将煤气柜内冲入 90％ 容积 的空气，进出气 口刚水封死，检查所有阀门和法兰等气体是否有泄露情况。无泄漏后 ，早晨测定当时时间段内大气压力、柜内压力和柜内气温，每天定时检查 ，连续检查 6天 ，观察合格程度。
2．4 施工焊接质量问题分析和采取措施
QC质量控制小组编制了侧板焊接质量预控方案，有效的控制了侧板焊接质量，但是还是出现了一些质量问题 。针对这些质量问题 ，QC小组从 “人和管理、环境、材料、设备及施工工艺”5个方 面进行 了分析 ，并采取 相应改 正措施。侧板焊接变形对策见表 2。
采用全面质量管理理念对煤气柜整体工程进行了质量策划，对关键工序设置了质量控制点；成立了 QC小组 ，对侧底板的焊接执行 PDCA管理，编制质量预控方案，对焊接施工 中出现的问题进行 了人机料法 环的全面分析并提 出纠正措施 ；统一指挥 ，完成橡胶密封膜安装 ，煤气柜适运行调适成功 ；顺利 的完成 了煤气柜改造施工 ，为以后同类煤气柜施工提供 了质量管理经验 。--------------本文由干式气柜公司整理发布，如需转载，请注明！
QC质量控制小组编制了侧板焊接质量预控方案，有效的控制了侧板焊接质量，但是还是出现了一些质量问题 。针对这些质量问题 ，QC小组从 “人和管理、环境、材料、设备及施工工艺”5个方 面进行 了分析 ，并采取 相应改 正措施。侧板焊接变形对策见表 2。
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