关键词：种子过滤车间；工艺设备；安装施工
1 项目概况
山东滨州魏桥铝业粉煤灰综合利用项目种子过滤安装工程的设备主要有：2台φ10×11m晶种槽（DBYH48）制安，该槽槽体重：G=80000㎏/台；1台φ12m锥型母液槽（DBYH29）制安，该槽槽体重：G=59400㎏；1台φ12m×8m母液槽（DBYH50）制安，该槽槽体重：G=82287㎏；1台φ10×8m的溢流槽（DBYH49）制安，槽体重：G=55399㎏；1台φ6×6m化学清洗槽（DBYH53），槽体重：G=16552㎏；机械设备安装有4台种子过滤机（G=30797.4㎏/台），20台泵，2台Q=5t电动葫芦,1台Q=5t电动单梁起重机及搅拌装置等设备。
2 施工前的准备工作
组织施工人员熟悉图纸及技术要求，进行技术、安全交底，设备基础进行测量及验收。组织有关工程技术人员，根据基础施工图检查基础轴线，标高。槽体基础外尺寸误差和平整度应符合下列要求：中心坐标的允许偏差为±20mm；基础标高的允许偏差为－10mm；基础表面径向平整度，用2m长尺检查，间隙应小于或等于10mm，基 础表面凹凸度，从中心向周边拉线测量，应小于或等于10mm。基础表面沿槽壁圆周方向的平整度，每10m长度内任意两点的高度差应小于或等于10mm，整个圆周上任意两点的高度差应小于或等于20mm。基础表面应符合设计规定。设备安装前应按基础施工图和有关规范要求进行验收。
3 安装施工的具体方法
3.1槽体制作安装
根据现场施工条件，晶种槽、锥型母液槽、母液槽、溢流槽、化学清洗槽制安采用倒装法，采用倒装法时，为了便于组装槽体筒节，需要在槽体内外各搭设一个平台，以便组装时对筒体分段进行组对焊接。平台材料采用∠50×5(120米)及竹跳板(约30块)。
3.2槽体施工
3.2.1底板排版
底板制作前应根据图纸及材料情况首先绘制底板排版及焊接顺序图。在排版时，为补偿焊接后焊缝的收缩变形，在排版时预先留出收缩余量，底板的排版直径比设计直径放大1.5-2‰。并将焊缝以轴心对称安排，同时相邻的焊缝间距尽量大一些，底板上任意两个相邻焊接接头之间的距离以及边缘板对接接头距底圈圆筒纵缝的距离，均不小于200mm。
3.2.2底板下料
底板下料采用半自动火焰切割，下料前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清理干净。下料时要确保切割边的直线度。弓形边缘板尺寸偏差应符合设计要求。
下料后板料经过清渣校平，用刨边机或半自动切割机加工出焊接坡口，钢板边缘加工面应平滑，无溶渣和氧化皮，且不得有毛刺、分层、裂纹和夹渣等缺陷。
3.2.3底板焊接
底板的焊接参数和顺序按焊接作业指导书要求进行。焊接前应特别注意焊口的清洁与干燥，在钢板的对接或搭接处不许夹有泥沙、油污及钢锈等杂质。
所有焊缝均应进行外观检查，并应符合下列规定：焊缝表面必须清渣；焊缝表面及热影响区不得有裂纹；焊缝表面不得有气孔、夹渣等缺陷；焊缝咬肉深度≤0.5mm，其连续长度≤100mm。每条焊缝咬边总长度（焊缝两侧之和）不得超过该焊缝长度10%。底板焊接后局部凹凸变形应不大于长度的2%。
3.2.4槽筒体
（1）下料。筒节下料前应根据图纸和钢板的来料情况绘出排版图，根据排版图来放样划线。钢板用半自动切割机下料，下料前将钢材切割区域表面的铁锈，污物等清理干净。对于直径小于φ12.5m壁板的槽子,其壁板宽度不得小于500mm,长度不得小于1000mm。下料后板料经过清渣校平，用刨边机或半自动切割机加工出焊接坡口，钢板边缘加工面应平滑，无溶渣和氧化皮，且不得有毛刺、分层、裂纹和夹渣等缺陷。
（2）卷弧。筒壁板在三辊卷板机上卷压成所需弧度的圆弧板。在平台上立置弧板，用弧长为2m的圆弧样板检查弧度，间隙不大于4mm，在壁板宽度方向上，用1m长的直尺检查，间隙不得大于1mm。成形后的圆弧板必须放置在专用的弧形支架上，以防止圆弧板在堆放或运输中产生变形，影响圆弧质量。组装前应按预制质量标准进行复验，必要时应重新找圆，但应防止在圆弧板上产生锤痕。
（3）筒节及筒体之间组装。对于倒装法，筒节组装时均在筒体底板上进行组对，组装时在底板上划出中心线，并在内圆周上作12等份，用胎具定位，定位高度约150mm。然后按弧板编号分片吊至规定位置，紧靠定位胎具就位并用楔铁楔紧。弧板吊运必须有专门的吊具，防止弧板在吊运过程中变形，影响筒节的质量中。组对好第一节筒节后， 在底板圆周上焊接8根φ168×8的钢管作为立柱设置的8个Q=10T的手动葫芦把其吊装到一定高度后，在底板下进行第二节筒节的组对，依此方法进行第三、四等筒节组对。
3.2.5环缝焊接
两个筒节间的环缝采用手工焊焊接。槽壁环焊缝的焊接，应在其上下两节圆筒壁板的纵缝全部焊完后进行，两相邻圆筒焊接时，纵焊缝错开距离为板长的1/3且不得小于500mm。焊接顺序先焊外侧环缝，内侧环缝用碳弧气刨清根后再焊接，由数名焊工均匀布置向同一方向退焊，槽壁内侧焊缝均应过渡平滑。焊接完成后进行检查。
槽壁板与底板边缘板的角焊缝焊接时，在筒体内侧应采取反变形措施。焊接时应先焊外侧角焊缝，后焊内侧角焊缝，由四名以上焊工均布，同时沿同一方向分段退焊。
3.2.6焊缝外观检查和无损探伤
（1）焊缝外观检查。所有焊缝均应进行外观检查，焊缝表面质量应符合GB50236《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》焊缝表面质量Ⅲ级焊接的标准和JB/T4735《钢制焊接常压容器》及其“立式圆筒形储槽”的规定，焊缝表面及热影响区不允许有裂纹、气孔、夹渣和熔合性飞溅等缺陷。
（2）焊缝无损探伤。
槽体焊缝接头采用局部射线探伤检查，检查长度不少于各条焊缝长度的10％，必须包括每一相交的焊缝接头，检查结果符合JB4730-94中Ⅲ级为合格。对探伤不合格的焊缝应进行返修，返修前应进行质量分析、订出措施，返修后按原法进行探伤，同一部位焊缝返修次数不得超过两次。
3.2.7焊后热处理
按设计要求，设备制造完毕后，进行消除应力处理。热处理的方法采用振动时效处理或远红外线热处理，如采用远红外线热处理时底板焊缝采用爆破热处理方法消除应力。
3.2.8盛水试验
在槽制造完后，应进行盛水试验。在盛水过程中水温不应高于50℃。盛水高度为设计最高操作液位。盛水试验必须始终在监视下进行，并与土建专业密切配合，掌握基础沉降情况，充水速度应根据土建基础设计要求确定，在充水过程中，基础沉降量超过设计规定时，必须停止充水，并检查槽体的变形和有无渗漏，待基础施工单位按设计意见处理后，方可继续进行试验。
3.2.9槽体的安装应符合下表要求
表1 槽体各项指标值（单位:mm）.png)
该设备重59.4t，规格φ12m。安装于7.6m高的钢筋混凝土支架上。由于设备体积庞大，形状特殊，针对现场条件和本单位现有设备情况综合考虑，将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个部分进行吊装就位。其划分情况见下图1。
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图1设备划分情况
因此，设备安装分为三个阶段，先把Ⅰ部件在两侧平台组对焊接完成，用25t汽车吊将其吊至基础中；同样在平台上再将部件Ⅱ组焊完毕，用50t汽车吊到标高7.6m的钢筋混凝土基础支架上就位找平，将地脚螺栓把紧；最后在平台上将Ⅲ部件组装焊接后，用50t汽车吊吊至Ⅱ部件上组对筒节环缝，再组装Ⅰ、Ⅱ部件锥体环缝。
3.3.1 Ⅰ部件安装
制作前应根据图纸及材料情况首先绘制下锥体排版图。根据甲供材料规格情况进行排版。
在下锥体拼装前，要先将锥形母液槽基础两侧的母液槽和溢流槽的底板铺上，作为锥形母液槽的拼装平台。先在溢流槽底板平台上将下锥体的3等分拼板围好并焊好立缝，在母液槽底板平台上围好下锥体的5等分拼板，然后用16t吊车把焊好的3等分锥节与5等分锥节组对环缝隙。如此顺序，一直组对到8等分锥节，完成了Ⅰ部件的组装。在组对过程中，随着锥节直径的增大，刚度减小。为保证组对质量，在吊装时在锥节内加上临时支撑，增加部件的整体刚度，减小吊装变形。最后将Ⅰ部件翻转过来，吊至锥形母液槽基础位置内用临时支架支撑住，待、完成后再提升起来与Ⅱ部件组装。
3.3.2 Ⅱ部件安装
在母液槽基础平台上放线，点焊组装胎模。先将底圈板就胎模拼接好，在底圈板上围上筒座，焊好纵缝，再把筋板、加强圈等组装好（不包括下锥体的9等分锥节），采用手工焊焊接，焊接时注意控制变形，以先焊刚度大的位置为原则。焊接完毕后经校正变形，使之符合规范要求。然后用25t汽车吊提起垫高约1.5m，把在溢流槽基础平台上组焊好的9等分锥节吊过来组装上，组焊完成Ⅱ部件。组焊完成并在锥形母液槽基础上按设计标高用垫板找平后，用50t汽车吊把Ⅱ部件吊装就位，将地脚螺栓把紧，完成了Ⅱ部件的安装。
3.3.3 Ⅲ部件安装
在母液槽基础平台上将槽体上圈筒体组对焊接纵缝隙，料箱架、工字钢、筋板、盖板等按设计要求拼装焊接，完成Ⅲ部件的组焊。用25t汽车吊吊至锥形母液槽基础上与组对筒节环缝并手工焊焊接。
在Ⅱ、组对焊接成一整体后，可以在Ⅲ部件工字钢上对称挂上6个2t倒链，手动将Ⅰ部件锥体提起与Ⅱ部件的9等分锥节组对环焊缝。
3.3.4 其他构件安装
所有构件以及开孔、接管等应在槽总体试验前按图纸要求安装完毕，接管上法兰面应平整，不得有焊接飞溅和径向沟痕，安装接管法兰面应保证水平或垂直（如有特殊要求，应按施工图规定），倾斜不应大于法兰外径的1/100（直径不是100mm时，按100mm计算），且不大于3mm，螺栓孔的分布应跨中。
3.4 搅拌装置安装
（1）安装时将搅拌装置机架吊至槽顶正中的天窗孔上，使其中心与槽体中心对正，其中心允许偏差±3mm，找平并焊接完毕后检查，其上表面与进料槽中心线角度的允许偏差为90°±0.25°。
（2）搅拌装置由电机减速机、搅拌轴、搅拌浆叶、轴密封、支座底板、底轴承和联轴器等组成。搅拌轴安装后要垂直，允差为1‰轴长，且不大于10mm，轴下部最大偏摆量为3mm，且搅拌方向应与图示方向要相符；搅拌装置在槽中安装后，两片浆叶应对称分布，其角度误差小于±0.2°，浆叶与槽底平面偏差±5mm。
（3）由于晶种槽高度较高，槽顶面距离楼面只有2m，故该槽的搅拌器搅拌轴在安装完第一层时，搅拌轴必须预先放入晶种槽内，否则，晶种槽制作安装完后，搅拌轴需要割断安装。
3.5电动葫芦及电动单梁起重机安装
起重机设备安装按使用说明书指导下进行装配，电动葫芦车轮的凸缘内侧与工字钢轨道翼缘的间隙应为3～5mm；单梁悬挂起重机吊装时，采用50t吊车把它吊到18.5米平台上，安装时要检查主梁旁弯度、跨度，其偏差要求执行《起重设备安装工程施工及验收规范》的有关规定。
3.6泵类安装
（1）当整体出厂的泵在防锈保证期内，其内部零件不宜拆卸，只清洗外表。当超过防锈保证期或有明显缺陷需拆卸时，其拆卸、清洗和检查应符合设备技术文件的规定。当无规定时，应拆下叶轮部件清洗洁净，叶轮应无损伤；冷却水管路应清洁通畅。
（2）泵的安装应符合下表要求：
表2 泵类安装要求表（单位:mm）
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3.7种子过滤机安装
（1）由于过滤机安装高度在18.5米平台上，且设备单重为G=30797㎏，在厂房18.5米平台上，土建厂房的顶层横梁没上之前就应予以吊装，通过查吊车曲线表及现场施工情况，吊装时采用220t吊车进行吊装（如下图2）。根据设备外型尺寸用槽钢［25a制作2个钢拖排,把设备吊起来,放在18.5米平台上预先放好的钢拖排上后,利用Q=3T卷扬机作为牵引力，把厂房里最里面的设备往基础里运（如下图3），接着吊装厂房里最外面的一台设备，吊装顺序为：先吊装1#种子过滤机，再吊装2#种子过滤机。
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图2 160t吊车站位示意
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图3 1#种子过滤机拖运示意
（2）设备运到位后,用32#工字钢制作二个龙门架,在二个龙门架上挂四个10吨手拉葫芦,位置根据设备尺寸而定,然后用四个10吨手拉葫芦把设备缓慢吊起，用两根5.8m长的20槽钢把它们连成一体，并用斜撑加固。再把设备就位找正。龙门架如下图4所示，工字钢具体长度按设备而定。
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图4龙门架示意
（3）过滤设备安装应按随机技术资料标准进行，若无规定，应符合下表要求：
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（4）安装拌液槽：把四台拌液槽吊到基础梁上就位，找正中心、中线偏差不大于±5mm；检查拌液槽两根基座工字梁的水平度，要求不大于1mm/m，检查轴承支座水平度，要求不大于0.1mm/m。如果水平度不够，用垫板加以调整，垫板与工字钢焊在一起。
（5）找出拌液槽两立角钢法兰的圆弧中心（以法兰螺栓孔中心为准），把一角钢放在上面并固定好，在角钢上画出圆弧中心位置，拉一根钢丝，假设这根钢线就是驱动轴的中心线。检查钢棒水平度，如误差在2—3mm内，说明拌液槽已调至水平，误差不大于0.2‰；如钢线水平误差大于5mm，说明拌液槽没有装好，需调整。然后再调整拌液槽同时观测钢线水平度，并检查钢线标高。其值与过滤机驱动机轴中心标高应不大于±5mm。调整符合要求后拧紧拌液槽工字钢与基础钢梁之间的连接螺栓。
（6）安装轴承：把轴承装到拌液槽轴承支座上，在轴承座下面垫垫片调整两个轴承同心度，要求两个轴承中心线的水平度达到0.1mm/m以内。从钢棒中心线拉两根线至轴承座边缘，两个长度应相同等。
参考文献
[1]高岩.固体制剂车间的设计、施工和验证[D].天津大学,2017.
[2]覃宝华.探析化工工艺中设备安装设计[J].化工管理,2016(20):250.
[3]岳利.生产车间机电设备安装项目管理应用研究[D].天津大学,2017.
论文作者:朱春林
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/22
标签：底板论文; 母液论文; 部件论文; 基础论文; 过滤机论文; 设备论文; 等分论文; 《工程管理前沿》2020年第4期论文;