工业建筑工程冶金机械设备安装施工要点剖析

2022-09-12

众所周知冶金工程包括选矿、烧结、焦化、炼钢、轧钢等众多工程, 范围相当广泛, 而且不同专业工程所包含的机械设备也迥然不同, 为确保设备的安装精度, 笔者结合国家相关规范及自身冶金工程机械设备安装监理的工作经验, 对冶金机械设备常规安装程序中的一些关键性要点剖析如下。

1 常规安装方法

冶金机械设备安装工程在设备开箱与清点后的常规程序主要由设备基础检验、中心标板及基准线的设定、垫板施工和设备定位及调整几个环节构成。掌握这些重要施工环节的施工要点, 就能确保整个设备生产线的安装质量。

2 关键性施工要点剖析

2.1 设备基础验收

(1) 设备基础施工完毕, 基础表面及预留孔内应清扫完毕, 具备设备安装条件, 并提供基础的中间交接资料。 (2) 设备安装前对土建施工完交工的基础, 要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。 (3) 验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等, 对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外, 预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 (4) 预留螺栓孔验收时要检查予留孔中心位置、孔不垂直度和孔的深度, 对活动式地脚螺栓的予埋套筒及带槽锚板的基础, 除检查套筒中心位置、不垂直度以外, 还应检查锚板方向和几何尺寸 (也可以采用地脚螺栓模拟检查的方法进行检查) 。 (5) 以上验收项目如达不到要求应进行处理, 直到满足安装要求为止。

2.2 中心标板及基准点、基准线的设定

在设备未安装之前, 首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图, 绘制永久中心标板和永久基准点布置图, 在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点, 以供设备安装调整使用, 同时为了观测设备基础的沉降情况, 还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点, 以检查同一块基础的沉降情况。另外, 可以根据安装需要以永久基准线和基准点为准, 增设辅助中心标板及基准点。基准线和基准点的施工测量应符合GB50026-93《工程测量规范》的规定。永久性中心标板和基准点可采用铜材、不锈钢材制造。永久中心标板和基准点应设置牢固并应予以维护。

2.3 垫板施工

主要设备安装调整用垫板采用座浆法施工, 座浆采用高强度无收缩水泥, 座浆垫板埋设精度详见表1。施工前根据设备布置图、设备基础螺栓布置图及设备底座外形图绘制座浆垫板布置图。以设备的负荷、基础螺栓的紧固力等确定垫板的大小尺寸和数量。

表1中一级精度:指设备底座已加工, 设备安装精度要求高, 生产连续性和相互关系要求严的设备, 冶金设备如轧机、开卷机、卷取机、焊机等。表1中二级精度:指设备底座加工或未加工, 设备安装精度要求较高, 生产连续和相互关系要求较高的设备, 如酸洗槽等。

表1中三级精度:指设备底座未加工, 设备安装精度要求不高的设备, 如炉体结构、工艺结构、平台等。

座浆垫扳标高的确定:根据设备安装标高及斜垫板的组合高度确定设备座浆平垫板上平面的标高, 但为确保座浆平垫板上平面标高, 应实际测量设备底座的实际加工尺寸。如轧机机架的底座的实际尺寸要进行测量, 如果在开始座浆前机架的底座还不能交货到现场, 应请有关部门协助向设备制造厂索取底座的实际加工尺寸。

垫铁总承力面积的计算:

式中:A为垫板承载总面积 (mm2) ;

C为安全系数, 采用无收缩水泥进行二次灌浆, 取C=2;

Q1为由于设备等的重量加在该垫铁组上的负荷 (N) ;

Q2为由于地脚螺栓拧紧所分布在该垫铁组上的压力 (N) , 可取螺栓的许可抗拉力

R为基础或地坪混凝土的单位面积抗压强度 (MPa) , 可取混凝土设计强度。

大型平垫板中间应设计有排气孔, 斜垫板加工斜度一般取1∶50。座浆时座浆材料要严格计量, 符合表二座浆材料配合比选择的要求, 并制作试块进行强度检验, 以达到表三座浆试块的抗压强度试验的要求, 并提出报告检验单。斜垫板按3/4L (L一垫板长度) 重叠计算。

一般情况下, 每个地脚螺栓的旁边应设置有两组垫板组, 垫板组应尽量靠近地脚螺栓和设备主要受力部位。根据垫板埋设示意图确定该设备座浆模板的规格尺寸, 模板采用厚度δ=6mm的花纹钢板。

2.4 设备的定位及调整

2.4.1 设备的平面定位

为了保证设备在基础上准确就位, 设备吊装就位后如图一所示意, 应根据已设置的中心标板, 挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0.3mm~0.75mm的整根钢琴线, 其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%~80%水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上, 用线锤对正中心点, 当对正中心后用调整螺母锁定钢琴线。使其钢线在使用时不发生位移。但使用期间应定期进行复检。

另一种方法是摇臂测量法, 该方法适用于可旋转且精度要求高的设备, 利用该方法可调整检查设备对机组中心线的垂直度。如开卷机、卷取机卷筒、张力辊、纠偏辊等, 用此方法, 可以保证卷筒中心、辊中心垂直于机组中心线, 从而保证带钢不发生跑偏现象。

2.4.2 设备的标高调整

设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准。如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远, 因此应用精密水准仪, 根据永久性基准点, 投设在设备附近一个辅助基准点上, 以便于设备在安装过程中的标高调整。标高的测量方法按图二所示, 在底座上表面放置一平尺, 在平尺上放置水平仪, 用内径千分尺测量平尺下平面与基准点的距离h, 基准点高程与h之和即为底座上表面标高。对于较重要设备, 最终还要用精密水准仪进行复测。

2.4.3 设备的水平度调整

设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量, 根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪, 最高可选用0.02mm/m的方水平。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座, 先将两底座分别找正、找平, 然后将长平尺放在两底座上, 把方水平放在平尺上进行测量。