煤气柜及其安装
湿式煤气柜安装湿式煤气柜有螺旋升降式和垂直升降式两种。柜内容量从几千立方米到几十万立方米
，气体压力通常为O．0012～O．004MPa。储存煤气的钢制柜体及其钢附件和基础的结构设计。煤气柜的用
途是：(1)缓冲煤气产量与用量之间的不平衡，即当产量高于用气量时，将多余的气体储存在柜体内，以
补充高峰时供气量的不足；(2)稳定管网压力；(3)混匀煤气成分。按密封方式煤气柜可分为湿式和干式两
大类。干式煤气柜与湿式煤气柜相比，有储气压力高、压力稳定、使用寿命长、煤气不增湿、污染少、基
础负荷轻、占地面积小及操作安全可靠等优点。现在大多采用干式煤气柜。
中国从20世纪80年代以来，干式煤气柜的采用有了很大发展。上海宝山钢铁总厂建成了15万m3润滑脂橡胶
圈密封型煤气柜、12万m3稀油密封型煤气柜及8万m3橡胶薄膜密封型煤气柜。煤气柜结构设计范围包括干
式煤气柜和湿式煤气柜。设计主要内容包括计算、钢材选择、防锈涂层和基础设计。
[湿式煤气柜] 由下部水槽、中间部分的若干个圆筒形塔节、顶部钟罩、导轨和导轮等组成。煤气储存在
钟罩及塔节内，钟罩、塔节随煤气的增减而升降。在水槽、塔节及钟罩间设置水封防止煤气外逸。导轨是
钟罩、塔节升降时的导向构件，可分为直立导轨和螺旋导轨两种形式(图1)。
湿式煤气柜最高储气压力小于4．5kPa，压力波动范围为1．5～3kPa，最大升降速度为1．2m／min。
(1)水槽。壁板和底板均选用钢板，采用对接焊缝拼接，底板中部的长向焊缝也可采用搭接焊缝。水槽上
部水压小，可选用较薄的钢板，但厚度不应小于6mm，下部壁板需要考虑边缘效应，并按强度确定其厚度
。大型气柜在导轮处的水槽外侧，通常设置壁柱加强，以承受导轮处传来的荷载。壁柱采用钢板，其长度
一般为水槽高度的1／3。底板厚度按构造确定，中部一般取6mm，靠近壁板下端的底板取8～10mm钢板，其
上设置承托塔节用的垫梁。
(2)塔节。由壁板、上挂圈、下挂圈等组成。壁板用3mm钢板拼接后焊在导轨垫板和挂圈上，使塔节形成筒
状外形。上下挂圈是用槽钢和钢板制成的环形槽。塔节或钟罩升起时，内侧塔节的下挂圈和外侧塔节的上
挂圈钩在一起形成水封并挂起下层塔节。
(3)钟罩。由顶板、顶架(包括径向梁、环肋、支撑及顶环)和筒体组成。顶板直接铺设在顶架上，在任何
部位都不得与顶架焊接，这是因为气柜充气后，顶板受内压会鼓起。顶板周边采用较厚的外圈板，一般为
8～14mm，其宽度经计算确定。顶板中间部分按防腐和避雷接闪要求，采用3～4mm薄钢板。顶架承托顶板
荷载(自重和雪荷载等)并承受环向力和径向力。顶架一般是由型钢制成的径向梁和环肋正交组成的空间结
构。环肋用角钢制作，与顶架径向梁相连，在部分环肋间，沿径向梁方向设置支撑，以保证径向梁稳定性
。当气柜直径大于60m时，可采用空间桁架的顶架。顶环位于顶架顶部中央，作为径向梁的中部支撑点。
顶架与筒体的侧壁板组成空间结构，防止充气后由于内压造成顶板和壁板的变形。筒体由侧壁板和挂圈组
成，它作为径向梁沿圆周方向的支承点。
(4)直立导轨。由内外导轨、立柱、沿竖向间隔一定距离的环梁和立柱之间的交叉支撑组成。立柱作为塔
节升降的导向导轨，其顶部高于钟罩上升可达到的高度。立柱数量和截面按承受的风荷载或地震作用经计
算确定。煤气柜直径愈大，高度愈高，立柱数量愈多。立柱沿水槽外侧均匀布置，一般选用工字钢制作，
大容积煤气柜常采用格架式组合柱。内导轨安装在塔节壁板的内侧。
(5)螺旋导轨。常采用24～38kg／m钢轨弯成螺旋形，与水平成45。斜角，均匀地敷设在塔节钟罩外壁，与
壁板焊接成一个整体，使塔节、钟罩具有很大刚性。导轨的方向在上下相邻的两个塔节上按相反方向布置
，以防止塔节升起时向一方倾斜。螺旋导轨的重量比直立导轨架(包括立柱、环梁及支撑)和导轨要轻15％
～30％。在中国当采用湿式煤气柜时，一般采用螺旋导轨。
(6)导轮。淄博固园机械钟罩和塔节借助导轮沿导轨升降。直立导轨式煤气柜设有外导轮和内导轮。外导轮安装在钟罩
顶部外缘和备塔节上挂圈顶部，内导轮安装在钟罩和各塔节下挂圈底部。螺旋导轨式煤气柜的导轮安装在
水槽平台或各塔节上挂圈的顶部。导轮承受柜体塔节上的风荷载或地震作用。轮轴材料要求具有良好的抗
弯和抗剪能力，轮头要求有较高的耐磨能力，轮轴和轮头一般用铸钢或锻钢制作。
螺旋升降式煤气柜的钟罩及塔节外部，装有斜形轨道及导轮。当煤气进入或排出时，钟罩及各塔节沿斜形
导轨呈螺旋形上升或下降。垂直升降式煤气柜(图1)的柜体在圆周方向设置立柱和导轨，钟罩及各塔节设
有导轮。当煤气进入或排出时，[导轮]沿导轨上升或下降。各塔节之间形成水封装置(图2)充气后起密封
作用，杜绝煤气向外泄漏。图1垂直升降式低压湿式煤气柜示意图湿式煤气柜的结构主要由煤气进出管、
底板、水槽、塔体、钟罩、导向装置及辊轮、配重等组成。柜体结构安装顺序为：基础测量一底板铺设一
水槽支柱-水封水柱高度板装配一水槽注水基础沉降试验一各塔节安装一钟罩安装一进出口管、辊轮、配
重等附件安装一升降试验一气密性试验一涂装。
基础测量时，应按设计对柜的直径、方位、支柱进行定位。根据定位轴线进行底板铺设，要控制好搭接尺
寸。底板铺设前其背面要进行防腐处理。底板焊接采用跳焊法或退步反向焊分区、分段对称进行，焊缝要
全数进行真空检漏。水槽壁板及支柱安装、调整定位后即行焊接，然后向水槽内注水对基础进行沉降试验
并按规范规定进行观测。基础沉降完成后开始安装塔节和钟罩。塔节安装顺序为：先安靠近水槽的塔节，
然后依次向内安装各塔节，直到钟罩。塔节安装，一般是在底板上铺设垫梁，调平并在其上划出各塔节及
钟罩的同心圆定位线，按照下挂圈一立柱一导轨一立柱一菱形板一上挂圈的顺序依次装配，调整定位后，
先内后外对称施焊；然后利用中央台架安装钟罩桁架环，主梁、次梁和顶板，同时从中心向外对称焊接顶
板。最后安装煤气进出口管、放散管、斜梯和配重块。
煤气柜的升降试验是在全部安装完成、电气仪表调试合格后进行，先向水槽充水，用鼓风机从煤气进
出口管向柜内鼓风，当钟罩及各塔节先后升起并上升到位后，关闭进出口管，打开放散阀，排出空气，各
塔节便开始下降，依次先慢速后快速反复进行升降试验。试验的检查项目主要包括检测各塔节及钟罩的倾
斜，导轮啮合情况，各塔节升降时的压力变化以及壁板焊缝泄漏等。试验后进行防腐涂装。
干式煤气柜安装干式煤气柜有稀油密封的曼恩型柜、干油密封的克隆型柜和橡胶膜密封的维金斯柜等。
曼恩型煤气柜安装柜体为多边形筒状直立式结构(图3)。储气量由几万米。到十几万米。立方米，储
。零萤黜Id1内部fJ图3干式煤气柜简图气压力一般为O．004～O．008MPa。其安装流程为：基础测量一底
板铺设一基柱安装一底部油沟安装一柜顶部安装一活塞安装一侧板安装一压重配置一密封装置安装一活塞
走行试验一气密性试验一涂装。安装技术要点有：(1)底板按板材长度方向顺排铺设；铺设前其背面要做
防腐处理；底板焊接采用分区(块)、分段退步反向焊，焊缝应全数进行真空检验。(2)基柱是煤气柜的骨
架和行走导轨，其间距通常为5～7m，安装时要精心调整间距以及径向和切线方向的垂直度。(3)底部油沟
一般先安装角部，后安装边部，油沟下面要紧贴基础，上平面水平度应控制在2mm以内，周边焊缝要作严
密性试验。(4)活塞安装一般由中心环向外和角部油沟方向同时对称进行，并利用活塞板控制活塞桁架的
间距。活塞板的焊接由中心环向外对称进行。(5)柜体安装通常采用浮升正装法，用设在柜顶的移动小吊
车或塔式起重机安装。(6)压重块按设计要求和实际重量配置，并要考虑活塞倾斜情况。(7)密封装置是密
封煤气的关键部位，一般应在柜体结构安装完成、不再进行电焊和气割作业后开始安装。安装顺序为：滑
板组装一帆布组装一角部组装一油沟内组装一隔离装置组装277麟一检验一注油。(8)活塞走行试验在柜体
与密封装置安装调试完成后进行，主要是对活塞倾斜、密封油系统、导轮、密封装置等进行综合性考核。
(9)走行试验分慢速和快速两种：先采用慢速(一般为1～2m／rai’n)进行全行程上升或下降试验，完成后
再进行快速下降试验。
克隆型煤气柜安装柜体为正圆形，用干油密封。储气容量一般为十几万立方米到几十万立方米，储气
压力一般为O．006～O．008MPa。活塞与壁板间的密封装置采用多层橡胶板，板间注入干油密封。安装方
法与安装流程与曼恩型煤气柜基本相同。活塞为球面形的，沿圆周为箱形梁结构，为保证活塞具有设计要
求的重量，梁内要浇注一定量的混凝土；侧板立缝焊接通常采用C0。气体保护焊，横缝焊接采用手工焊。
柜体安装后，降下活塞即开始安装密封装置，安装流程为：组装密封件一安装密封件一安装配重一安装注
油管道和挡油板一调整配重。
维金斯型煤气柜安装维金斯煤气柜采用橡胶密封膜设置在柜体金属外壳与活塞之间，形成一个既可上
升又可下降的气封装置。煤气柜的储量一般不超过10万米。，贮气压力一般不大于0．006MPa，适用于储
存含尘量高、且进出速度快的煤气。柜体安装通常采用正装法，基础为拱形球面，底板铺设并焊接完成后
，在底板上组装活塞环梁和活塞板，在活塞板上组装柜顶桁架和柜顶板，然后安装基柱币11t恻't板，利
用基柱用卷扬机提升柜顶将其就位，最后安装密封膜及附件。
综合试验干式煤气柜安装完成后，要进行活塞走行试验和气密性试验。活塞行走试验是对活塞倾斜、
导轮压力、密封装置、柜位计等进行综合考核。气密性试验时，先向柜内充气，充气量为柜内容量的90％
左右，然后搁置7昼夜，每天当气温稳定(一般在日出前)时测量其压力、体积和温度，按照计算，其泄漏
率以不超过国家标准规定为合格。
