淺談維金斯氣柜密封裝置設計要點

張韓霏

摘 要：本文著重給出了在維金斯型煤氣柜密封裝置的設計過程中減小安裝時累積誤差的幾點建議。

關鍵詞：維金斯型煤氣柜;密封裝置;累計誤差

一、緒論

維金斯型煤氣柜即通常所說的橡膠膜密封型煤氣柜，分為單段式和兩單段式兩種結構形式。目前國內大容量（最大可達15萬m3）維金斯型煤氣柜主要采用兩段式結構，單段式結構在小容量煤氣柜（多在1萬m3左右及以下）中應用較多。近幾年，單段式煤氣柜憑借其運行壓力穩定，安裝、操作及維護簡便等優勢也逐漸開始進入大容量煤氣柜市場。目前國內最大的單段式維金斯煤氣柜容量為10萬m3。[1]

維金斯型煤氣柜由柜本體鋼結構、機械式柜容指示器、煤氣自動放散裝置、柜底排水裝置、密封裝置、調平裝置等組成。其中密封裝置的設計是否合理是煤氣柜能否安全運行的重要因素。

二、密封機構的組成

無論哪種結構形式的維金斯氣柜，其密封機構均由密封橡膠膜、波紋板、上部壓板、下部壓板、導向環、導向板及墊片、螺栓、螺母等構件組成。區別在于，兩段式煤氣柜的所有密封構件均有兩套，外密封和內密封各一套。因此兩段式煤氣柜的密封機構從設計、安裝到運行維護均比單段式煤氣柜要復雜。

三、密封機構的設計

（一）密封橡膠膜

傳統密封橡膠膜的材質為丁腈橡膠加氯丁橡膠的組合，此外還有丁腈橡膠加PVC材質的組合。設計時可根據儲存氣體的成分，向橡膠膜廠家咨詢使用哪種材質更為合適。

密封膜直徑的確定：單段式結構為氣柜側板內徑減去190mm;兩段式結構中，外密封膜直徑為氣柜側板內徑減去175mm，內密封膜直徑為T擋板支架內徑減去175mm。

密封膜長度的確定：根據密封角鋼位置及活塞支架長度繪制四種狀態下的密封膜長度，取平均值后向下圓整。四種狀態分別為未進氣時（a）、活塞即將升起時（b）、活塞最大行程時（c）及活塞沖頂時（d），見下圖。

密封膜開孔數確定：確定密封膜直徑后，按開孔間距60mm計算密封膜開孔數，得到的數值按氣柜立柱數量的整數倍進行圓整，之后按此數量重新計算開孔間距。這樣做是為了方便安裝時按立柱數進行分區安裝，減小安裝過程中的累積誤差。

（二）波紋板

波紋板的設計要點：

（1）注意波紋板背面掛鉤與活塞支架上懸掛波紋板的角鋼之間的尺寸配合，避免出現二者尺寸不符、安裝不上的問題。

（2）波紋板的材質為鍍鋅鋼板，根據制造廠家反饋，鍍鋅鋼板的長度不宜超過7m（根據鍍鋅池長度確定），因此設計過程中如果出現波紋板長度超過7m的情況，需要對波紋板進行分段，分段長度盡量均勻。

（3）波紋板的數量：先按波紋板間隙為15mm計算出波紋板的數量，之后按氣柜立柱數的整數倍進行圓整，再按圓整后的數量重新計算波紋板的間距。這樣做也是為了便于分區安裝，減小安裝過程中的累積誤差。

（三）其余附件

在上部壓板和下部壓板的設計過程中需要注意的是，單個壓板上的開孔數量需根據安裝分區內的開孔數量確定，并盡量控制在12～18個之間。盡可能使同一安裝分區內的壓板數量為偶數，方便對稱安裝，進一步減小累積誤差。導向板與導向環的數量為密封膜開孔數量的一半。

四、結語

維金斯型煤氣柜由于其相對于稀油密封型煤氣柜具有結構簡單、建設投資和運行費用較低，活塞運行速度快等優點，在國內市場十分受到業主青睞。而密封裝置作為保障其安全運行的重要組成部分，由于安裝構件過多（大容量煤氣柜的安裝構件可達上千件），在安裝過程中無可避免的會出現累積誤差，而這種累積誤差如果過大，會造成安裝后的密封橡膠膜出現褶皺，進而縮短其使用壽命。因此，在密封機構的設計過程中就應當對可能出現累積誤差的構件給予更多注意，同時也應加強與設備制造廠家之間的交流，避免出現設計出的構件廠家無法加工制造的情況。

參考文獻：

[1]姜德進.國內最大的單段式橡膠膜密封氣柜建成[J].特種結構，2013，（1）.

[2]張平.維金斯氣柜橡膠膜褶皺、老化隱患分析[J].冶金動力，2013，（8）.