浅谈维金斯气柜密封装置设计要点

张韩霏

摘 要：本文着重给出了在维金斯型煤气柜密封装置的设计过程中减小安装时累积误差的几点建议。

关键词：维金斯型煤气柜;密封装置;累计误差

一、绪论

维金斯型煤气柜即通常所说的橡胶膜密封型煤气柜，分为单段式和两单段式两种结构形式。目前国内大容量（最大可达15万m3）维金斯型煤气柜主要采用两段式结构，单段式结构在小容量煤气柜（多在1万m3左右及以下）中应用较多。近几年，单段式煤气柜凭借其运行压力稳定，安装、操作及维护简便等优势也逐渐开始进入大容量煤气柜市场。目前国内最大的单段式维金斯煤气柜容量为10万m3。[1]

维金斯型煤气柜由柜本体钢结构、机械式柜容指示器、煤气自动放散装置、柜底排水装置、密封装置、调平装置等组成。其中密封装置的设计是否合理是煤气柜能否安全运行的重要因素。

二、密封机构的组成

无论哪种结构形式的维金斯气柜，其密封机构均由密封橡胶膜、波纹板、上部压板、下部压板、导向环、导向板及垫片、螺栓、螺母等构件组成。区别在于，两段式煤气柜的所有密封构件均有两套，外密封和内密封各一套。因此两段式煤气柜的密封机构从设计、安装到运行维护均比单段式煤气柜要复杂。

三、密封机构的设计

（一）密封橡胶膜

传统密封橡胶膜的材质为丁腈橡胶加氯丁橡胶的组合，此外还有丁腈橡胶加PVC材质的组合。设计时可根据储存气体的成分，向橡胶膜厂家咨询使用哪种材质更为合适。

密封膜直径的确定：单段式结构为气柜侧板内径减去190mm;两段式结构中，外密封膜直径为气柜侧板内径减去175mm，内密封膜直径为T挡板支架内径减去175mm。

密封膜长度的确定：根据密封角钢位置及活塞支架长度绘制四种状态下的密封膜长度，取平均值后向下圆整。四种状态分别为未进气时（a）、活塞即将升起时（b）、活塞最大行程时（c）及活塞冲顶时（d），见下图。

密封膜开孔数确定：确定密封膜直径后，按开孔间距60mm计算密封膜开孔数，得到的数值按气柜立柱数量的整数倍进行圆整，之后按此数量重新计算开孔间距。这样做是为了方便安裝时按立柱数进行分区安装，减小安装过程中的累积误差。

（二）波纹板

波纹板的设计要点：

（1）注意波纹板背面挂钩与活塞支架上悬挂波纹板的角钢之间的尺寸配合，避免出现二者尺寸不符、安装不上的问题。

（2）波纹板的材质为镀锌钢板，根据制造厂家反馈，镀锌钢板的长度不宜超过7m（根据镀锌池长度确定），因此设计过程中如果出现波纹板长度超过7m的情况，需要对波纹板进行分段，分段长度尽量均匀。

（3）波纹板的数量：先按波纹板间隙为15mm计算出波纹板的数量，之后按气柜立柱数的整数倍进行圆整，再按圆整后的数量重新计算波纹板的间距。这样做也是为了便于分区安装，减小安装过程中的累积误差。

（三）其余附件

在上部压板和下部压板的设计过程中需要注意的是，单个压板上的开孔数量需根据安装分区内的开孔数量确定，并尽量控制在12～18个之间。尽可能使同一安装分区内的压板数量为偶数，方便对称安装，进一步减小累积误差。导向板与导向环的数量为密封膜开孔数量的一半。

四、结语

维金斯型煤气柜由于其相对于稀油密封型煤气柜具有结构简单、建设投资和运行费用较低，活塞运行速度快等优点，在国内市场十分受到业主青睐。而密封装置作为保障其安全运行的重要组成部分，由于安装构件过多（大容量煤气柜的安装构件可达上千件），在安装过程中无可避免的会出现累积误差，而这种累积误差如果过大，会造成安装后的密封橡胶膜出现褶皱，进而缩短其使用寿命。因此，在密封机构的设计过程中就应当对可能出现累积误差的构件给予更多注意，同时也应加强与设备制造厂家之间的交流，避免出现设计出的构件厂家无法加工制造的情况。

参考文献：

[1]姜德进.国内最大的单段式橡胶膜密封气柜建成[J].特种结构，2013，（1）.

[2]张平.维金斯气柜橡胶膜褶皱、老化隐患分析[J].冶金动力，2013，（8）.