高炉煤气柜安装方法
阅读说明：本技术 高炉煤气柜安装方法 (Blast furnace gas cabinet installation method ) 是由 李川 周泳全 李成林 李�荣 童家兴 于 2021-09-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高炉煤气柜安装方法,包括侧板制作：A1、在钢板上下料得到矩形的侧板,对侧板进行轧圆弧操作；A2、制作弯T型钢；A3、制备胎膜,所述胎膜具有弧形的校准面；A4、将侧板放在胎膜的校准面上,利用配重将侧板压紧固定在校准面上,将弯T型钢的翼缘贴在侧板的上表面,利用压紧机构将弯T型钢压紧固定在侧板和垫块上；A5、焊接连接侧板和弯T型钢；安装各个部件。在焊接侧板与弯T型钢时,利用曲率与侧板一致的校准面支撑侧板,并且在侧板上设置配重,配重对侧板产生较大的压力,压力使侧板始终维持原来的形状,防止焊接过程中侧板变形,从而保证侧板的曲率准确性。(The invention provides a blast furnace gas cabinet installation method, which comprises the following steps: a1, obtaining a rectangular side plate by loading and unloading steel plates, and carrying out arc rolling operation on the side plate; a2, manufacturing bent T-shaped steel; a3, preparing a tire membrane, wherein the tire membrane is provided with an arc-shaped calibration surface; a4, placing the side plate on a calibration surface of a tire membrane, pressing and fixing the side plate on the calibration surface by using a balance weight, attaching the flange of the bent T-shaped steel to the upper surface of the side plate, and pressing and fixing the bent T-shaped steel on the side plate and a cushion block by using a pressing mechanism; a5, welding and connecting the side plates and the bent T-shaped steel; and installing each component. When welding curb plate and curved T shaped steel, utilize the calibration face that camber and curb plate are unanimous to support the curb plate to set up the counter weight on the curb plate, the counter weight produces great pressure to the curb plate, and pressure makes the curb plate maintain original shape all the time, prevents that the curb plate warp among the welding process, thereby guarantees the camber accuracy of curb plate.)
技术领域
本发明涉及煤气柜安装技术领域，尤其是一种高炉煤气柜安装方法。
背景技术
在工业建设工程中，为满足环保需要，提高煤气利用率，平衡管网压力，比如电厂、钢厂等都需要建设煤气储气装置-煤气柜，煤气柜直径相对较大，高度也比较高，以某15万m3高炉煤气柜为例，直径56.539m(侧板外径)，高度107.8755m(通风气楼)；15万m3以上的柜型直径及高度会更大。
高炉煤气柜主要由底板系统、活塞系统、柜顶系统、立柱侧板系统、回廊爬梯、电梯井、吊笼卷扬机等组成，现有的施工过程为：柱地脚螺栓埋设、第一节立柱吊装、底板铺设、下部侧板安装、中央台架安装、活塞系统安装、柜顶桁架梁-板-通风气楼安装、临时密封机构安装、活塞浮升、上部立柱及侧板安装、回廊安装、梯子安装、电梯井道安装、放散管安装、活塞下降、油泵站及配管安装、附属设备安装、涂装、活塞箱内浇注混凝土、调试。
由于侧板直径大，一般是在施工现场制作侧板，制作过程为：钢板和T型钢下料、侧板和T型钢轧圆弧、侧板与T型钢组对焊接、钻安装孔。施工时，将多个具有相同曲率的侧板拼接成为圆筒形的柜体。侧板与T型钢在组对焊接时，会产生变形，影响侧板与T型钢的曲率等尺寸精度。
目前，吊笼卷扬机的安装普遍采用两种方式安装：1、柜底板，中央台架及卷扬机平台安装完成后，利用吊车在中央底板上进行吊装就位。2、柜顶成型后，活塞浮升前，在煤气柜外侧利用吊车直接吊装就位。利用第1种方法安装，柜顶卷扬重约3.5t左右，卷扬机安装高度约27m，需要重新组织一台50吨吊车，站在已经铺设完成的中央底板上进行吊装，首先中央底板属于薄板结构，板厚基本在4.5mm左右，且存在大量焊接连接，应力集中。一般施工中，中央底板不允许站吊车或其他重物碾压，不然容易造成底板焊缝拉裂及底板焊接成型后凹凸不平，导致底板平整度超限，不易处理。其次吊车站位点在中央底板上，其吊车工作半径正是其他工序施工作业人员施工范围，造成其他工序全部无法施工，浪费施工人力资源，影响施工效率。利用第2种方法安装，吊车站在煤气柜外侧进行安装，规避了上述第1种安装方法的弊端，但是站在外侧进行安装，吊车工作半径增大，15万m3煤气柜就需要160t以上大吊车进行安装，准备时间及成本就相对较大，尤其是许多工业建设都建设在比较偏远的地方，大型吊车资源比较少，增加了施工难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉煤气柜安装方法，可防止侧板与T型钢焊接时产生变形，保证侧板具有准确的曲率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高炉煤气柜安装方法，包括
A、现场制作立柱、侧板、活塞系统、柜顶系统、通气楼和电梯井，其中，侧板的制作过程为：
A1、在钢板上下料得到矩形的侧板，对侧板进行轧圆弧操作；
A2、在T型钢上下料得到直T型钢，对直T型钢进行轧圆弧操作，得到弯T型钢，弯T型钢的曲率与侧板的曲率一致；
A3、制备胎膜，所述胎膜具有弧形的校准面，所述校准面与侧板的设计曲率一致，且校准面的长度大于侧板的长度，宽度大于侧板的宽度；
A4、将胎膜水平放置，校准面朝上，将侧板放在胎膜的校准面上，使侧板的内侧面贴合校准面，并利用配重将侧板压紧固定在校准面上，将弯T型钢腹板朝上，腹板一侧的翼缘贴在侧板的上表面，腹板另一侧的翼缘与校准面之间设置垫块，所述垫块的曲率等于侧板的曲率，厚度等于侧板的厚度，并利用压紧机构将弯T型钢压紧固定在侧板和垫块上；
A5、焊接连接侧板和弯T型钢；
B、依次进行立柱下部安装、底板铺设、下部侧板安装、中央台架安装、活塞系统安装、柜顶系统安装、临时密封机构安装、活塞浮升、上部立柱及上部侧板安装、回廊安装、梯子安装、电梯井道安装、放散管安装、活塞下降、油泵站及配管安装、附属设备安装、涂装、活塞箱内浇注混凝土和调试。
进一步地，步骤A1中，通过靠模连续剪切下料得到矩形的侧板，矩形侧板的长度和宽度误差小于4mm，不平度小于或等于4mm。
进一步地，步骤A1中，先在侧板上钻定位孔，然后再进行轧圆弧；
步骤A2中，先在直T型钢腹板一侧的翼缘上钻一排安装孔，并在腹板另一侧的翼缘上钻一排塞焊孔，然后再对直T型钢进行轧圆弧操作；
步骤A3中，在胎膜上钻销孔，销孔的位置与定位孔的位置对应，步骤A4中，利用定位销穿过定位孔和销孔，对侧板进行定位；
步骤A5中，通过塞焊孔进行塞焊，使侧板和弯T型钢焊接连接。
进一步地，步骤A4中，所述压紧机构包括倒U形的压杆，所述压杆的一端固定连接有L形的连接杆，所述连接杆的水平段上设置有竖直的锁紧螺栓，使用时，将连接杆的竖直段移动至胎膜的一侧，使得连接杆的水平段伸入胎膜的下方，压杆的另一端位于弯T型钢的上方，旋转锁紧螺栓，使锁紧螺栓与胎膜的下表面压紧。
进一步地，步骤A4中，配重为弧形的架体，所述架体的曲率与侧板的曲率相同。
进一步地，步骤B中，柜顶系统安装完成后进行吊笼卷扬机的安装：
B1、在柜顶的塔楼上方设置卷扬平台，在卷扬平台与柜顶边缘之间安装两列竖直的轨道立柱，轨道立柱的高度从卷扬平台与柜顶边缘逐渐降低，且每列轨道立柱的上端位于同一条直线上；
B2、在两列轨道立柱上分别安装一轨道，轨道的一端位于柜顶边缘，另一端位于卷扬平台边缘，且两轨道相互平行；
B3、利用吊装设备将吊笼卷扬机吊装至轨道的下端，利用手拉葫芦拉动吊笼卷扬机沿着轨道向上移动，使吊笼卷扬机到达卷扬平台；
B4、将吊笼卷扬机安装固定在卷扬平台。
进一步地，所述轨道立柱采用H型钢，H型钢的上端设置有顶板，下端设置有底板，所述顶板倾斜设置并与轨道下表面贴合，且顶板通过螺栓与轨道相连。
进一步地，步骤B2、中，将轨道安装在轨道立柱上后，采用多根连接梁将两轨道连为一体。
进一步地，所述轨道采用H型钢，轨道的两翼缘之间设置多块均匀分布的加劲板，轨道的腹板竖直设置，且轨道的上翼缘焊接连接有角钢。
进一步地，所述轨道上设置有多个螺纹孔，步骤B3中，每拉动吊笼卷扬机向上移动一定的距离后，在吊笼卷扬机后方的螺纹孔中安装螺栓。
本发明的有益效果是：在焊接侧板与弯T型钢时，利用曲率与侧板一致的校准面支撑侧板，并且在侧板上设置配重，配重对侧板产生较大的压力，压力使侧板始终维持原来的形状，防止焊接过程中侧板变形，从而保证侧板的曲率准确性。
附图说明
图1是侧板焊接时的俯视示意图；
图2是侧板焊接时的主视示意图；
图3是侧板焊接时的侧视示意图；
图4是图3中A部分的放大示意图；
图5是轨道搭设的俯视示意图；
图6是图5中C-C的剖视示意图；
图7是图5中B-B的剖视示意图；
附图标记：100—侧板；101—定位孔；200—弯T型钢；201—安装孔；202—塞焊孔；1—校准面；2—配重；3—垫块；4—压杆；5—连接杆；6—锁紧螺栓；7—卷扬平台；8—塔楼；9—轨道立柱；10—轨道；11—顶板；12—底板；13—连接梁；14—角钢；15—加劲板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的高炉煤气柜安装方法，包括
A、现场制作立柱、侧板100、活塞系统、柜顶系统、通气楼和电梯井，立柱、活塞系统、柜顶系统、通气楼和电梯井的制作过程采用现有技术，其中，侧板100的制作过程为：
A1、在钢板上下料得到矩形的侧板100，钢板采用双向定尺板，通过靠模连续剪切下料得到矩形的侧板100，不允许采用气割或其他下料方式，侧板100的长度和宽度误差小于4mm，不平度小于或等于4mm，侧板100坡口由手动刨边机完成。当侧板100的不平度较大时，利用平板机进行矫正，矫正时可以对凹凸程度较大的部位进行加热，以提高矫正效率，降低矫正难度。
在侧板100处于平直状态时，钻需要加工的孔洞，如钻定位孔101，在后续焊接时，定位孔101可用于将侧板100固定在胎膜上，在后续正式施工时，定位孔101可用于与其他设备相连。侧板100弯曲后，孔距出现一定的变化，因此在钻孔前，要先进行试验，找出弯曲后孔距变化规律，并调节钻孔位置，以保证侧板100弯曲后，孔距满足设计要求。
然后利用卷板机对侧板100进行轧圆弧操作，并检验轧圆弧尺寸和曲率，使侧板100的曲率满足设计要求。
A2、在T型钢上下料得到直T型钢，T型钢即断面呈T形的型钢，包括一翼缘和一腹板，腹板位于翼缘的中线处并垂直于翼缘。
下料后，直T型钢处于平直状态，先在直T型钢腹板一侧的翼缘上钻一排安装孔201，并在腹板另一侧的翼缘上钻一排塞焊孔202，然后对直T型钢进行轧圆弧操作，得到弯T型钢200，弯T型钢200的曲率与侧板100的曲率一致。
塞焊孔202的作用在于：焊接弯T型钢200和侧板100时，将焊丝伸入塞焊孔202，通过塞焊的方式连接弯T型钢200和侧板100。安装孔201用于在后续施工时将弯T型钢200与立柱等相连。
侧板100和T型钢处于平直状态时钻孔，可降低钻孔难度。
A3、制备胎膜，所述胎膜具有弧形的校准面1，所述校准面1与侧板100的设计曲率一致，且校准面1的长度大于侧板100的长度，宽度大于侧板100的宽度。具体地，胎膜包括一弧形板和支撑架，弧形板设置在支撑架顶部，弧形板的厚度大于侧板100的厚度，弧形板的上表面即为校准面1。在胎膜上钻销孔，销孔的位置与定位孔101的位置对应。
A4、如图1至图4所示，将胎膜水平放置，校准面1朝上，将侧板100放在胎膜的校准面1上，使侧板100的内侧面贴合校准面1，并利用配重2将侧板100压紧固定在校准面1上，将弯T型钢200腹板朝上，腹板一侧的翼缘贴在侧板100的上表面，腹板另一侧的翼缘与校准面1之间设置垫块3，所述垫块3的曲率等于侧板100的曲率，厚度等于侧板100的厚度，并利用压紧机构将弯T型钢200压紧固定在侧板100和垫块3上。
通过设置配重2，配重2对侧板100施加较大的压力，使侧板100仅仅贴合在校准面1上，形状保持固定，不会产生变形，侧板100的曲率不会产生变化，保证了曲率的准确性。配重2可以是一块钢板，钢板上表面添加石头等重物，为了提高配重2对侧板100的压力的均匀性，配重2为弧形的架体，所述架体的曲率与侧板100的曲率相同，架体可以采用尺寸较大的型钢焊接而成。
为了对侧板100进行稳定定位，将侧板100放在校准面1上后，移动侧板100，使侧板100上的定位孔101对准胎膜上的销孔，再利用穿过定位孔101并插入销孔的定位销对侧板100进行定位。
为了提高弯T型钢200的稳定性，采用弧形的垫块3对弯T型钢200悬空的翼缘进行支撑，同时通过压紧机构将弯T型钢200压紧固定在侧板100和垫块3上，压紧机构包括倒U形的压杆4，所述压杆4的一端固定连接有L形的连接杆5，所述连接杆5的水平段上设置有竖直的锁紧螺栓6，使用时，将连接杆5的竖直段移动至胎膜的一侧，使得连接杆5的水平段伸入胎膜的下方，压杆4的另一端位于弯T型钢200的上方，旋转锁紧螺栓6，使锁紧螺栓6与胎膜的下表面压紧。压紧机构为多个，提高压紧效果。焊接完成后，松开锁紧螺栓6即可拆下压紧机构，操作方便。
A5、将侧板100和弯T型钢200固定好后，即可焊接连接侧板100和弯T型钢200。焊接时，采用CO2气体保护焊接，先在塞焊孔202中焊接形成塞焊缝，再焊接侧板100外侧面与弯T型钢200翼缘之间的环焊缝。通过塞焊缝与环焊缝组合的方式，保证了侧板100和弯T型钢200的连接强度。
B、依次进行立柱下部安装、底板铺设、下部侧板100安装、中央台架安装、活塞系统安装、柜顶系统安装、临时密封机构安装、活塞浮升、上部立柱及上部侧板100安装、回廊安装、梯子安装、电梯井道安装、放散管安装、活塞下降、油泵站及配管安装、附属设备安装、涂装、活塞箱内浇注混凝土和调试。
其中，柜顶系统安装完成后进行吊笼卷扬机的安装：
B1、如图5、图6和图7所示，在柜顶的塔楼8上方设置卷扬平台7，在卷扬平台7与柜顶边缘之间安装两列竖直的轨道立柱9，轨道立柱9的高度从卷扬平台7与柜顶边缘逐渐降低，且每列轨道立柱9的上端位于同一条直线上。轨道立柱9可采用各种柱体，优选的，所述轨道立柱9采用H型钢，H型钢的上端设置有顶板11，下端设置有底板12，所述顶板11倾斜设置以便于与轨道10下表面贴合。
B2、在两列轨道立柱9上分别安装一轨道10，轨道10的一端位于柜顶边缘，另一端位于卷扬平台7边缘，且两轨道10相互平行，轨道立柱9优选通过可拆卸连接的方式与轨道10相连，具体地，轨道立柱9的顶板11与轨道10下表面贴合并通过螺栓与轨道10相连。
轨道10可采用槽钢或者其他的现有技术，优选的，所述轨道10采用H型钢，轨道10的两翼缘之间设置多块均匀分布的加劲板15，以提高强度，轨道10的腹板竖直设置，且轨道10的上翼缘焊接连接有角钢14，角钢14起到导向和限位的作用，防止吊笼卷扬机脱轨。
将轨道10安装在轨道立柱9上后，采用多根连接梁13将两轨道10连为一体，提高两根轨道10的稳定性，连接梁13通过螺栓与加劲板15相连。
B3、利用吊装设备将吊笼卷扬机吊装至轨道10的下端，由于只需要将吊笼卷扬机吊装至轨道10的下端(即柜顶的边缘)，吊笼卷扬机的水平移动距离很小，常规的小型起吊设备就能够满足要求，不需要大型起吊设备，降低了施工难度。且起吊设置在煤气柜外部工作即可，不影响其他设备的安装施工。利用手拉葫芦拉动吊笼卷扬机沿着轨道10向上移动，使吊笼卷扬机到达卷扬平台7。设置轨道10后，利用手拉葫芦可以拉动吊笼卷扬机沿着轨道10移动，不需要复杂的动力设备，提高了施工的便利性。
所述轨道10上设置有多个螺纹孔，每拉动吊笼卷扬机向上移动一定的距离后，在吊笼卷扬机后方的螺纹孔中安装螺栓，当吊笼卷扬机打滑时，后方的螺栓能够挡住吊笼卷扬机，保证施工安全。
B4、将吊笼卷扬机安装固定在卷扬平台7。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。