瓦斯罐底板真空检漏装置的设计

刘松

（重庆松藻矿山机械厂，重庆 401445）

0 引言

瓦斯罐作为一种密闭容器，它靠自身重量实现罐体的自动回落。松藻煤电公司所使用的瓦斯罐，用于储存从井下抽出的瓦斯气体，以供应矿区职工家属及打通片区的生活用气，在生活能源中大约承担了90%的任务。因此，瓦斯罐的完好性与民生工程息息相关。但是在瓦斯罐体结构中，下挂圈以及底板由于处于罐体内部，如果出现异常状况，维护的困难程度相当高。因此，针对底板检验这一问题进行了技术探讨。

1 现行检测工艺分析

瓦斯罐的底板由中心板和边板组成，中心板是由钢板对接拼成的大块板，每边长约6 m，中心板之间、边板之间采用对接焊接，下面衬扁板。中心板与边板采用搭接焊。吊装及焊接顺序：先吊装中心的定位板及中间的一行中心板，并进行板间的横缝焊接，待组成板带后，再进行板带间纵缝焊接。中心板全部完毕，切去周围余量再吊装边板。边板间的端接缝先焊，最后再进行边板与中心板的搭接焊。底板布置如图1。

焊接时焊缝要均匀、对称。采用小直径焊条，小电流逐步退焊法，以减小底板变形。焊接前，用夹具楔子等工具压紧，一边焊接变形可以向一端自由伸展。全部焊接完成后，每条焊缝均作渗透试验，以全部无渗漏为合格。

由此，可以看出进行渗透试验是在底板整体焊接好之后进行。在重庆松藻矿山机械厂生产的瓦斯罐底板现行结构中，所用材料为Q235，材料厚度6 mm，底板直径27 730 mm，则底板整体质量

式中：m 为质量，kg；ρ 为密度；V 为体积。

可以算出：底板整体质量m=27 070 kg。

因此，由于自身太重，瓦斯罐底板在焊接好后，已不能再做吊装或移动。而底板是平铺在地基上，且底板面积大。因此，实际采用煤油渗透的检漏方法，即使底板焊缝出现渗漏，但人也无法观察，故煤油渗透检漏法不可靠。

图1 瓦斯罐底板布置图

2 真空检漏装置原理及设计

由于煤油渗透检验法存在的弊端，改变检测手段势在必行。压力容器焊缝常见的几种检测方法如表1。

表1 压力容器焊缝常见的几种检测方法可行性分析

从表1 中不难发现，虽然真空箱检漏需要一台真空泵，但由于单位已经有了一台真空泵，不需要再购买，因此只需要制作一个真空检漏盒。真空检漏盒结构如图2。

真空检漏装置的工作原理是：将真空检漏盒覆盖放置于待检测的焊缝上方，通过注水孔向真空检漏盒内加一定量水，再用橡皮塞堵住注水孔。然后运行真空泵，将真空检漏盒内空气抽出，使盒内形成一定负压，当真空检漏盒内负压达到一定值时，如果所检测焊缝有气孔、裂纹的缺陷，通过检漏盒的观察孔将看到缺陷的周围有气泡产生；如果焊缝完好，则无气泡。

根据低压湿式储气罐标准，焊缝检测压力需达到200 mmHg，由于一个大气压相当于760 mmHg，由此我们可以算出真空检漏盒内需要达到的负压：P=560P0/760。式中，P0为标准大气压压力1×102kPa。

可以算出：P=74 kPa。

通过计算可知，只要真空检漏盒内空气达到74 kPa负压，即可实现真空检漏。

图2 瓦斯罐底板布置图

通过制作组合试验，真空检漏盒内最大负压可达80 kPa，达到检验需求（如图3）。

图3 真空检漏盒内最大负压可达80 kPa

3 结语

真空检漏装置的制作成功，为瓦斯罐底板安装工程提供了检验手段，确保了制作质量，为瓦斯罐的完工提供了保障。市场上一台真空检漏仪一般价格在10 万元左右。而此次制作所使用的真空泵、电机均是从报废设备上拆卸下来的，实际制作费用仅为材料费用200 元，节约了大量资金，达到了修旧利废的目的，经济效益和社会效益显著。

［1］北京有色冶金设计研究总院.机械设计手册［M］.3 版.北京：化学工业出版社，1998.

［2］机械设计手册编委会.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2004.

［3］中国市政工程华北设计院.M600 低压湿式螺旋导轨储气罐施工说明及验收标准［S］.

［4］GB50205-1995钢结构工程施工及验收规范［S］.

［5］HG20517-92钢制低压湿式气柜［S］.