鸟型钩在干式气柜施工中的运用
2015/11/13 9:23:31 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
引言
煤气柜在冶金 、化 工、城 市煤 气企业 中是 重要 的储 存 和平 衡管 网压 力的重 要设备 。世 界上 第 一 个 用 于实 际 的 储 气柜 于1800年建于英 国 ，它是利用水槽 的升 降来
密封煤气。由于是用水封 ，与后来 的储气柜密封形式有别 ，习惯上称为湿式气柜。1915年 另一 种新型 的储气柜在 德 国建 成 ，它是用浮在煤 气上面 ，沿刚性 的柱壳体 内上下运动 的活塞来 储存煤 气。活塞的 四周是油沟，油沟内是 可循 环的煤焦油来 密封煤气 。后来煤 焦油改 为特制 的密封 油 。它 的外壳有正 多边 形的 棱柱壳 ，称 为正多边形 稀油密封气柜 ，也 有圆柱壳的 ，称为圆筒形稀油密 封 气 柜 。另 外 还 有 一 种 气柜 是 上 世 纪 40年代美 国人发 明的橡胶膜密封气柜 。与前期的水封 和油封 气柜不 同 ，它是用连 接活塞四周及壳体 上 的 柔 性 橡 胶 布 帘 来 密 封 气体。这三种气柜统称为干式气柜。上世纪80年代初 ，我国在 宝钢 引进 了这 两种气柜 和橡胶膜密封气柜 。此后 ，我 国开始 了对这三种气柜 的 自主研制 ，30余年来 ，已取得 了很大的进步 。目前 ，我 国各种不同容积和不同贮 气压 力的这三种 气柜将近 一千座 。在 国民经济中发挥 了 巨大作用 。
煤气柜在冶金 、化 工、城 市煤 气企业 中是 重要 的储 存 和平 衡管 网压 力的重 要设备 。世 界上 第 一 个 用 于实 际 的 储 气柜 于1800年建于英 国 ，它是利用水槽 的升 降来
密封煤气。由于是用水封 ，与后来 的储气柜密封形式有别 ，习惯上称为湿式气柜。1915年 另一 种新型 的储气柜在 德 国建 成 ，它是用浮在煤 气上面 ，沿刚性 的柱壳体 内上下运动 的活塞来 储存煤 气。活塞的 四周是油沟，油沟内是 可循 环的煤焦油来 密封煤气 。后来煤 焦油改 为特制 的密封 油 。它 的外壳有正 多边 形的 棱柱壳 ，称 为正多边形 稀油密封气柜 ，也 有圆柱壳的 ，称为圆筒形稀油密 封 气 柜 。另 外 还 有 一 种 气柜 是 上 世 纪 40年代美 国人发 明的橡胶膜密封气柜 。与前期的水封 和油封 气柜不 同 ，它是用连 接活塞四周及壳体 上 的 柔 性 橡 胶 布 帘 来 密 封 气体。这三种气柜统称为干式气柜。上世纪80年代初 ，我国在 宝钢 引进 了这 两种气柜 和橡胶膜密封气柜 。此后 ，我 国开始 了对这三种气柜 的 自主研制 ，30余年来 ，已取得 了很大的进步 。目前 ，我 国各种不同容积和不同贮 气压 力的这三种 气柜将近 一千座 。在 国民经济中发挥 了 巨大作用 。
图1是这 三种 气柜分 别为 圆筒形 稀油密封气柜 ，正 多边形稀 油密封气柜 ，橡胶膜密封气柜 。虚线表示升起状态的活塞。这三种气柜 的 外 壳 都是 现 场 焊接 的大 体 积 加 劲
薄壳，与一般的钢结构明显不同。其壳体的高度和直径都很大 ，即便是5万m 容积的小型气柜，对于稀油密封气柜 ：其直径为37．7m，高度为56．5m。对于橡胶膜密封气柜 ：其直径为46．6m ，高 度 为43．6m。它们不可能采取工厂制作 ，现场 吊装的方法 。也不可能像一般的构 筑物那样 ，利用 脚手架 自下而上的施工 ，否则不仅脚手架量大 ，而且脚手架 的结构也 会很复杂 。目前 国内外稀 油密封气柜都是 用同步顶 升法来 施工的 。所 谓同步顶升 法 即 先 行 安 装 好 气 柜 的 活 塞 和 顶 盖 ，安装好 底部的立 柱和侧 板 ，在顶 盖下和活塞
上设 置好悬挂 的 内外脚手架 ；然后用气体将 活 塞 和 顶 盖 同 时 升 起 ，升 起 一 段 侧 板 高度 后 ，停 止上 升 ；利 用顶 盖 上 的 轻 便 吊车 起吊外壳的侧板 和立 柱(在高度不大的情况 ，也可以用塔 吊)，在脚手架上进行侧板和立柱的焊接。如此反复 ，将顶盖 顶升到设计高度 ，固定 好顶盖 ，再 将活塞与顶盖 脱开 、落下，完成 整个 气柜 的钢结构主体 的安装 。这一系列的反复过程 ，有一 系列的升起 、停止过程 ，实现这一过程 ，是靠一种特殊的施工机具一 一 鸟型钩来 完成的 。橡胶膜 密封 柜 由于 其结构 不同于稀油 密封气柜 ，在很
长一 段时 间用 另外的施 工方法 ，即先 完成侧板和立柱的连接 ，形成柱壳 ，然后再提升顶 盖 的 方 法 ，不 用 乌 型钩 。江 苏 环 能 工 程 有限 公 司 对这 种 施 工 方法 进 行 了 改革 ，于1997年首次用 另种形 式的鸟型钩 ，实现了顶盖和 侧板 同步 顶升 。下面 对两种 鸟型钩的工作 原理进行 介绍 。由于 稀油密封 气柜的施工 方法 国内外基本一致 且实施 多年 ，重点介绍鸟型钩在橡胶膜密封气柜中的运用 。
薄壳，与一般的钢结构明显不同。其壳体的高度和直径都很大 ，即便是5万m 容积的小型气柜，对于稀油密封气柜 ：其直径为37．7m，高度为56．5m。对于橡胶膜密封气柜 ：其直径为46．6m ，高 度 为43．6m。它们不可能采取工厂制作 ，现场 吊装的方法 。也不可能像一般的构 筑物那样 ，利用 脚手架 自下而上的施工 ，否则不仅脚手架量大 ，而且脚手架 的结构也 会很复杂 。目前 国内外稀 油密封气柜都是 用同步顶 升法来 施工的 。所 谓同步顶升 法 即 先 行 安 装 好 气 柜 的 活 塞 和 顶 盖 ，安装好 底部的立 柱和侧 板 ，在顶 盖下和活塞
上设 置好悬挂 的 内外脚手架 ；然后用气体将 活 塞 和 顶 盖 同 时 升 起 ，升 起 一 段 侧 板 高度 后 ，停 止上 升 ；利 用顶 盖 上 的 轻 便 吊车 起吊外壳的侧板 和立 柱(在高度不大的情况 ，也可以用塔 吊)，在脚手架上进行侧板和立柱的焊接。如此反复 ，将顶盖 顶升到设计高度 ，固定 好顶盖 ，再 将活塞与顶盖 脱开 、落下，完成 整个 气柜 的钢结构主体 的安装 。这一系列的反复过程 ，有一 系列的升起 、停止过程 ，实现这一过程 ，是靠一种特殊的施工机具一 一 鸟型钩来 完成的 。橡胶膜 密封 柜 由于 其结构 不同于稀油 密封气柜 ，在很
长一 段时 间用 另外的施 工方法 ，即先 完成侧板和立柱的连接 ，形成柱壳 ，然后再提升顶 盖 的 方 法 ，不 用 乌 型钩 。江 苏 环 能 工 程 有限 公 司 对这 种 施 工 方法 进 行 了 改革 ，于1997年首次用 另种形 式的鸟型钩 ，实现了顶盖和 侧板 同步 顶升 。下面 对两种 鸟型钩的工作 原理进行 介绍 。由于 稀油密封 气柜的施工 方法 国内外基本一致 且实施 多年 ，重点介绍鸟型钩在橡胶膜密封气柜中的运用 。
1稀油密封气柜施工中鸟型钩的工作原理
把稀油 密封气柜施工用的鸟型钩 简称为鸟型钩的工作原理 。乌型钩1主要分为顶座 、底 座 、钩 体 和 鸟 钩 四部 分 ，此 外 还 有 两块挂板 用可拆卸螺栓 与立柱连 接。顶座 与
顶盖连接，底座 与活塞连接 ，通过钩体将活塞、鸟型钩和顶盖三者临时形成一个整体 。鸟钩 可 以绕钩 体上 部 的销 轴做 微量 的转动。顶升前 ，第一块挂板 定位固定 ，当活塞上 升 ，碰 到 挂 板 时 ，整 个 鸟 钩 做 逆 时 针 旋转 ，鸟 钩 的 尾 部 抬 起 ，当越 过 挂 板 后 ，控 制进气 ，让活塞微微下落 ，这时鸟钩 的鸟嘴就会钩 在挂板上 ，而尾部则被挡板抵 住，防止鸟钩 顺时针旋转 ，这样顶盖、活塞就 牢牢的挂在立柱上 ，可以进行 侧板与立柱 的安装和立柱 的续接 。此时 ，将第二块挂板 固定在距第一块挂 板一块侧 板高度的上 方。待一块 侧 板 安 装 完 毕 。用风机鼓 风 进 气起 ，升起活塞 ，然 后 鸟 钩 挂 在 第 二块 挂 板 上 ，如此 循环 ，直 至 到 顶 。
把稀油 密封气柜施工用的鸟型钩 简称为鸟型钩的工作原理 。乌型钩1主要分为顶座 、底 座 、钩 体 和 鸟 钩 四部 分 ，此 外 还 有 两块挂板 用可拆卸螺栓 与立柱连 接。顶座 与
顶盖连接，底座 与活塞连接 ，通过钩体将活塞、鸟型钩和顶盖三者临时形成一个整体 。鸟钩 可 以绕钩 体上 部 的销 轴做 微量 的转动。顶升前 ，第一块挂板 定位固定 ，当活塞上 升 ，碰 到 挂 板 时 ，整 个 鸟 钩 做 逆 时 针 旋转 ，鸟 钩 的 尾 部 抬 起 ，当越 过 挂 板 后 ，控 制进气 ，让活塞微微下落 ，这时鸟钩 的鸟嘴就会钩 在挂板上 ，而尾部则被挡板抵 住，防止鸟钩 顺时针旋转 ，这样顶盖、活塞就 牢牢的挂在立柱上 ，可以进行 侧板与立柱 的安装和立柱 的续接 。此时 ，将第二块挂板 固定在距第一块挂 板一块侧 板高度的上 方。待一块 侧 板 安 装 完 毕 。用风机鼓 风 进 气起 ，升起活塞 ，然 后 鸟 钩 挂 在 第 二块 挂 板 上 ，如此 循环 ，直 至 到 顶 。
2橡胶膜密封气柜施工中鸟形钩工作原理
稀油密封 气柜的密封 机构设置在活塞的外 周，无论在安装时或是投入生产时 ，其活塞上 下运行 时其密封机构 只是紧贴在外壳上 ，与外壳没有固定连接 ，因此运用上述的 同 步 顶 升 法 是 可 行 的 。但 橡 胶 膜 密 封 气柜 的 密 封 机 构 是 一 端 与 活 塞 连 接 ，一 端 与壳体 连接的 圆筒形橡胶膜 。活塞 与壳体有40arm的间隙。这就决定了此种气柜 只能是先 安 装 好 外 壳 (柱 壳 和 顶 盖 )，然 后 安 装 活塞 ，最后再安装橡胶膜。橡胶膜密封气柜 自上世 纪 中期 问世以来 ，其外壳的施 工方法国内外一直都是 采用先安 装完柱壳 ，再 吊装顶盖的传统方法。其方法是在侧板 、立柱全部安 装完后 ，再将在柱壳 内部地面 上安装好顶 盖的骨架起 吊 。为此 要在侧壁 顶部的走 道平 台上先安装一个T形的工装钢架，在钢架 横梁设置 了多个滑轮 ，通过导向滑轮用钢丝绳将顶盖与气柜外侧地面上的摇卷扬 机连接起 来。由于手摇卷扬机 的牵引力有限 ，因此除 了设置附加 配重块外 ，还要采用动滑轮组 来减小提升力，通常要5根以上 的钢 丝绳 ，这样提 升的行程将大 大增加 。此外还需要 配备安全制动装置。每个立柱都需 要配备一套上 述的设备 ，整套提机具是相当复杂 的。由于 吊点在气柜内部，手摇卷扬机 在气柜外侧地面 ，转向机构 、配重机构在侧壁顶部 ，这三点距离很大 ，再加上气柜 本身就是大体 积的构筑物 ，要保证各点 同步提 升 ，必须增加 人力加以监视控制。以宝钢8万柜为例。共30个立柱 ，需要总指挥 1人 ，副指挥5人 ，配重块监视5人，侧壁顶部监视10A，手摇卷扬机35人(5人备用)，设 备 工 3人 ，合 计 59人 。同 时 于 此 种 气 柜 的侧壁都是薄钢板 ，在顶盖尚未就位前 ，整个气柜的顶部 没有支撑体 系，其侧壁的刚度是 很 小 的 ，因 此 整 个 提 升 设 备 的 合 力 点 要始终与侧壁 的重心基本重 合 ，否则很容 易产 生 局 部 和 整 体 的 侧 向位 移 ，甚 至 会 产 生重 大安 全 事 故 。侧 壁 顶部 走 道 空 间 有 限 ，这些都增加 了施工的难度。一旦发生意外 ，很难采取补救措施。在顺利 的情况下 ，整个顶盖提升过程要7天以上。对于橡胶膜气柜壳体的重量占整个气柜耗钢量70％以上 ，因此提高 壳体 的安 装效率 和 质量是 非常 关键的。江苏环能 工程 有限公 司在长 期的工程实践中 ，不断总结 经验创造 了新 的施工方法 ，利 用 改 进 了 的 鸟 形 钩 实现 了 顶 盖 和 侧板同步施工法 。出了新施工 法的每个立柱上有一个手拉葫 芦 ，一个 鸟型钩2(与稀油密封柜 的有别)和一 对挂 板板 。这个挂板与稀 油密封柜施 工用的挂板 不一 样 ，它增加了一个牛腿 ，用于设 置手拉 葫芦 。鸟型钩2与鸟型钩1相比则简单 的多，它仅由一个鸟钩 (实际上是一块 r钢板)组 成。(1)起 始状态 ，手拉葫芦上面 与挂板 1连接，下面与顶盖 的环梁连接。鸟型钩2的下段临时固定在顶 盖 的 环 梁 和 经 向 主 骨 架 上 的 ，另 外 设 支
撑 保 证 其 稳 定 。鸟 型 钩 2除 满 足 强 度 的 要求 ，其尺寸也与螺栓孔的距离适应 。其上端有 滑轮 以减少摩 阻力 ，有导 向板 限制立柱的侧移 。当葫芦提升到一块侧板高度时 ，安
装挂板2，此时鸟型钩正好压 在挂板2上，整个顶盖的重量 由挂板2传到立柱上。(2)注意这与稀油密封 气柜施工方法不同 ，鸟型钩2是不越过挂 板的。然后拆下卡板 l，将葫芦挂在卡板2上(卡板 1,D2完全一样)，恢复到(1)状 态 。如此 反 复 ，将顶 盖提 升 。在状态(2)，可以进行侧板的焊接 ，立柱 的安 装、调整以及侧板 用煤油渗透法 检验 。侧板外面的搭接焊 。
从上面 简单的介绍 ，不难看出这种 施工方法有很多优点 。
(1)操作简单 。一个提升循环 ，仅需要拆卸和安 装一个卡板 和一个葫 芦 ，一个立柱只要一个人就可以完成 。
(2)提升机具简单 。一套提升设备仅用一个葫芦 ，一个 鸟型钩和两块卡板 。
(3)安全可靠 。整个提升是在顶 盖上完成的，操作空 间大 ，操作高度 小 ，安全是 无疑 的 。各提 升者及提 升指挥都 在一个开 阔的大平 台上 ，容易相互联络和协调 ，利于同步提升 。
(4)节省人力 ，同样为8万柜 ，再提升顶盖和安装侧 壁时只需要35人。如果用电动葫 芦则人力更可减少 。
(5)安装质量高 。气柜顶盖在安装完后 ，其刚度是很大的 。相当干在气柜的内部安装了一个可 靠的临时支撑。鸟型钩与顶盖的连接 是刚性 的 ，再有导 向板限制 立柱的位移 ，十分有利 于控 制整个气柜 的椭圆度 。顶盖作为施工平台 ，可以随时对立柱和板的安装 质量进行有 效的控制 。因此整个气柜壳体 的安 装质量得以大 大的提高。
稀油密封 气柜的密封 机构设置在活塞的外 周，无论在安装时或是投入生产时 ，其活塞上 下运行 时其密封机构 只是紧贴在外壳上 ，与外壳没有固定连接 ，因此运用上述的 同 步 顶 升 法 是 可 行 的 。但 橡 胶 膜 密 封 气柜 的 密 封 机 构 是 一 端 与 活 塞 连 接 ，一 端 与壳体 连接的 圆筒形橡胶膜 。活塞 与壳体有40arm的间隙。这就决定了此种气柜 只能是先 安 装 好 外 壳 (柱 壳 和 顶 盖 )，然 后 安 装 活塞 ，最后再安装橡胶膜。橡胶膜密封气柜 自上世 纪 中期 问世以来 ，其外壳的施 工方法国内外一直都是 采用先安 装完柱壳 ，再 吊装顶盖的传统方法。其方法是在侧板 、立柱全部安 装完后 ，再将在柱壳 内部地面 上安装好顶 盖的骨架起 吊 。为此 要在侧壁 顶部的走 道平 台上先安装一个T形的工装钢架，在钢架 横梁设置 了多个滑轮 ，通过导向滑轮用钢丝绳将顶盖与气柜外侧地面上的摇卷扬 机连接起 来。由于手摇卷扬机 的牵引力有限 ，因此除 了设置附加 配重块外 ，还要采用动滑轮组 来减小提升力，通常要5根以上 的钢 丝绳 ，这样提 升的行程将大 大增加 。此外还需要 配备安全制动装置。每个立柱都需 要配备一套上 述的设备 ，整套提机具是相当复杂 的。由于 吊点在气柜内部，手摇卷扬机 在气柜外侧地面 ，转向机构 、配重机构在侧壁顶部 ，这三点距离很大 ，再加上气柜 本身就是大体 积的构筑物 ，要保证各点 同步提 升 ，必须增加 人力加以监视控制。以宝钢8万柜为例。共30个立柱 ，需要总指挥 1人 ，副指挥5人 ，配重块监视5人，侧壁顶部监视10A，手摇卷扬机35人(5人备用)，设 备 工 3人 ，合 计 59人 。同 时 于 此 种 气 柜 的侧壁都是薄钢板 ，在顶盖尚未就位前 ，整个气柜的顶部 没有支撑体 系，其侧壁的刚度是 很 小 的 ，因 此 整 个 提 升 设 备 的 合 力 点 要始终与侧壁 的重心基本重 合 ，否则很容 易产 生 局 部 和 整 体 的 侧 向位 移 ，甚 至 会 产 生重 大安 全 事 故 。侧 壁 顶部 走 道 空 间 有 限 ，这些都增加 了施工的难度。一旦发生意外 ，很难采取补救措施。在顺利 的情况下 ，整个顶盖提升过程要7天以上。对于橡胶膜气柜壳体的重量占整个气柜耗钢量70％以上 ，因此提高 壳体 的安 装效率 和 质量是 非常 关键的。江苏环能 工程 有限公 司在长 期的工程实践中 ，不断总结 经验创造 了新 的施工方法 ，利 用 改 进 了 的 鸟 形 钩 实现 了 顶 盖 和 侧板同步施工法 。出了新施工 法的每个立柱上有一个手拉葫 芦 ，一个 鸟型钩2(与稀油密封柜 的有别)和一 对挂 板板 。这个挂板与稀 油密封柜施 工用的挂板 不一 样 ，它增加了一个牛腿 ，用于设 置手拉 葫芦 。鸟型钩2与鸟型钩1相比则简单 的多，它仅由一个鸟钩 (实际上是一块 r钢板)组 成。(1)起 始状态 ，手拉葫芦上面 与挂板 1连接，下面与顶盖 的环梁连接。鸟型钩2的下段临时固定在顶 盖 的 环 梁 和 经 向 主 骨 架 上 的 ，另 外 设 支
撑 保 证 其 稳 定 。鸟 型 钩 2除 满 足 强 度 的 要求 ，其尺寸也与螺栓孔的距离适应 。其上端有 滑轮 以减少摩 阻力 ，有导 向板 限制立柱的侧移 。当葫芦提升到一块侧板高度时 ，安
装挂板2，此时鸟型钩正好压 在挂板2上，整个顶盖的重量 由挂板2传到立柱上。(2)注意这与稀油密封 气柜施工方法不同 ，鸟型钩2是不越过挂 板的。然后拆下卡板 l，将葫芦挂在卡板2上(卡板 1,D2完全一样)，恢复到(1)状 态 。如此 反 复 ，将顶 盖提 升 。在状态(2)，可以进行侧板的焊接 ，立柱 的安 装、调整以及侧板 用煤油渗透法 检验 。侧板外面的搭接焊 。
从上面 简单的介绍 ，不难看出这种 施工方法有很多优点 。
(1)操作简单 。一个提升循环 ，仅需要拆卸和安 装一个卡板 和一个葫 芦 ，一个立柱只要一个人就可以完成 。
(2)提升机具简单 。一套提升设备仅用一个葫芦 ，一个 鸟型钩和两块卡板 。
(3)安全可靠 。整个提升是在顶 盖上完成的，操作空 间大 ，操作高度 小 ，安全是 无疑 的 。各提 升者及提 升指挥都 在一个开 阔的大平 台上 ，容易相互联络和协调 ，利于同步提升 。
(4)节省人力 ，同样为8万柜 ，再提升顶盖和安装侧 壁时只需要35人。如果用电动葫 芦则人力更可减少 。
(5)安装质量高 。气柜顶盖在安装完后 ，其刚度是很大的 。相当干在气柜的内部安装了一个可 靠的临时支撑。鸟型钩与顶盖的连接 是刚性 的 ，再有导 向板限制 立柱的位移 ，十分有利 于控 制整个气柜 的椭圆度 。顶盖作为施工平台 ，可以随时对立柱和板的安装 质量进行有 效的控制 。因此整个气柜壳体 的安 装质量得以大 大的提高。
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