刘德军，郑令雨2

（1.湖北省缘达化工工程有限公司， 湖北 武汉 430070）

（2.宜昌海事局，湖北 宜昌 443000）

宜昌某化工厂现有黄磷电炉产生的煤气经过煤气风机加压后，通过管道进入煤气柜存储，经缓存后送入下游用做干燥热源或反应热能，包括原料烘干工段、燃气余热锅炉和蒸发器、聚合岗位等。在电炉避峰情况下，根据下游的生产情况对煤气进行分配调节。现有的4500 m³煤气柜第二层气柜底部水盆有漏水迹象，在旧装置本体上无法修复，维持低柜位持续运行，所以决定新建6000 m³湿式煤气柜。新气柜建成后，原4500m³煤气柜作为备用储备气柜与新建的6000 m³煤气柜并联使用。

1 气柜结构特点及设计参数

1.1 气柜结构特点

本台6000m³低压湿式直升式煤气柜主要由水槽、塔节、钟罩三部分组成[1]，如图1所示，水槽直径为21000mm，塔节直径20100mm，钟罩直径19100mm。水槽、塔节均为圆柱形结构。水槽用来盛水，保证塔节升降的密封；塔体用来储存煤气，随着煤气储量的变化塔体上下升降；塔节和钟罩之间靠上、下挂圈密封和连接；塔节升降利用塔壁内、外部导架及上下导轮作垂直升降。进出口采用DN800的管线，分别接至煤气进出口总管，通过本项目新建的管廊进行敷设。

图1 某6000m³湿式煤气柜

1.2 气柜设计参数

该项目6000 m³湿式气柜的主要设计参数如表1所示。

表1 主要设计参数

2 气柜基础与水封有效高度

2.1 气柜基础

气柜基础的设计应按HG/T20643-2012[2]进行，宜采用周边为钢筋混凝土环墙、中间为分层振实的砂石垫层或夯入天然地基的碎石层的基础，如图2所示。环墙应具有较大刚度，其顶面宽度应大于水槽壁至钟罩壁板垫块端部的距离和水槽垫板加强圈的宽度。

图2 气柜基础示意图

2.2 气柜水封有效高度

煤气设备的水封有效高度，按煤气设备的最大工作压力通过计算确定，并不小于表2的规定。因为煤气柜最大工作压力为4000Pa，所以水封的有效高度至少为0.1×4000×1.5=600mm。

表2 水封的有效高度

另外，当进出气管上设有安全罩帽时，标准HG20517-1992[3]中安全罩帽相对于水槽溢流面的插入深度计算公式（5-5）有误，应按下式计算：L1=P1/9.81+Δh，式中P1为钟罩开始升起时柜内气体压力（Pa），Δh为水封裕度（mm），且Δh不应小于50mm。

图3 安全罩帽工作示意图

3 主要技术要求

3.1 焊缝间距

壁板钢板长度按现场原料配接，但最短长度不少于1000mm。相邻两圈壁板的纵焊缝应错开，错开距离不少于250mm；纵焊缝不应被导轨所覆盖，距立柱边缘不应小于50mm。

水槽壁开孔接管或开孔补强板边缘与水槽壁纵焊缝的间距不得小于200mm，与环焊缝的间距不得小于100mm。

水槽底板在三层板搭接处，应将上层板向下打弯贴平后进行焊接，三块板重叠时节点之间的距离不应小于300mm。

3.2 导轨安装

导轮的安装就位必须依据内外导轮的垂直度来定位，当导轨上端向两侧倾斜时，下导轮应留出与倾斜量相等的间隙；反之，导轮应紧靠导轮安装。在升降实验中观察导轮运行情况，导轮转动应灵活，不得有卡轨、脱轨现象，导轮应经复测符合要求后，才可安装焊接。

3.3 致密性试验

水槽施工完毕后，用不低于5℃的水进行充水试验，充水至水槽溢流口，保持不少于48小时，罐壁无渗漏和异常变形为合格。充水试验必须在监视下进行，并应与土建专业密切配合。

钟罩应以设计压力进行气密性实验，塔节上升过程中，用肥皂水检查塔节壁板焊缝和顶板焊缝(塔节全升起后)是否泄露。气柜在致密性试验合格后以不低于0.4m/min，且不超过 1.5m/min升降速度进行2次以上升降试验，在升降试验过程中导轨无卡住、脱轨和因升降机构安装不当造成的壁板变形现象，同时对所有的焊缝进行检查。

3.4 焊后无损检测

水槽壁板焊缝应按NB/T47013.1～47013.6-2015[4]进行无损检测，其检查率不低于下列值：纵缝10%，T型焊缝15%，环缝10%，RT-III级合格。

3.5 防腐

防锈涂料选用如下：水槽内壁、钟罩内外壁及内件，环氧带锈底漆(H06-1)三道，环氧云铁防锈漆(H53-3) 二道，原浆型环氧煤沥青漆(HL52-1)四道；水槽底板上下面，涂乙烯磷化底漆二道，红丹酚醛防锈底漆二道，沥青底漆一道，再泼热沥青8～10mm(底板下面无热沥青)；水槽外壁、钟罩顶板外表面、外部附件等，环氧富锌底漆(H06-5)二道，环氧云铁防锈漆(H53-3)二道，氯化橡胶原浆型面漆(银灰，J52-21)三道或氯磺化聚乙烯面层涂料(J52-50)三道。

4 结论

配重块设置的多少直接关联到气柜的操作压力，所以配重的设计与计算需要在气柜设计完成后才能最终确定[5]。配重块分上配重块和下配重块，按标准规范的要求，该气柜按上下比例1:2分配，如表3所示。上配重块设在钟罩顶边缘的配重平台上，通常以增减上配重块的数量来调整气柜内气体的最终压力。下配重则均匀布置在钟罩底环内侧，保证气柜中节不会产生过大的偏心载荷。

表3 气压与加重物对照表