曼型煤气柜作为储备可燃气体、节约能源和保护环境的重要设备,在国内已有二十几年的历史。一旦结构变形过大导致活塞倾斜而影响煤气柜的正常上下运行、或者煤气泄漏,将会影响整个生产工作,甚至由于有毒气体的泄漏而危害到人民的生命财产,污染环境,造成巨大的经济损失。因此,对这样一个大型复杂结构,对构件的设计、制作和安装精度要求非常高曼型气柜内部煤气压力高,目前使用的气柜中压力最大的为8解/m,,加之气柜高度高,风荷载作用效应明显,因此,对结构进行受力分析并选择合理的构件截面,保证构件和结构有足够的强度和刚度,是气柜安全运行的前提和重要保障。
宝钢20世纪80年代初从日本引进了国内第一座曼型煤气柜,但未能引进任何计算资料。当时我国在曼型煤气柜的设计理论和方法方面尚属空白,许多设计单位仅仅通过材料换算的方式为其它钢铁企业设计煤气柜。随后,重庆钢铁设计院、武汉钢铁设计院和部分高校开始了曼型煤气柜的设计研究工作,取得了较大的突破,并已经用于煤气柜的设计实践。
由于涉及知识产权和技术保密,行业内部的设计理论和方法缺少交流,所能查到的文献很少,而查得的文献主要集中于构件的制作、焊接和气柜安装技术、密封油质量的改进、活塞与柜体的相互作用及活塞气密性的改进措施、结构的腐蚀与防腐处理、柜体结构的局部大修处理措施等。但与曼型气柜的设计理论和方法有关的文献很少,国内外还没有专门的气柜设计规范。本文仅根据所查得的文献,简要总结国内外对曼型煤气柜设计方面的研究情况。