机电工程管理与实务工业机电设备安装.pptx

1H413000 工业机电工程项目安装技术工业机电工程涉及的行业多，工况条件多样，安装技术含量高，调试、试运转复杂，具有高、大、难、新、奇、特等特点，其特殊工况一般可分为高压力、高电压、高温、有毒、腐蚀、易燃、易爆等。工业机电安装工程可划分为：机械设备安装工程，电气装置安装工程，动力设备安装工程，静置设备安装工程，自动化仪表工程，管道工程，防腐蚀与绝热工程，输、变、配电工程，炉窑砌筑工程等专业工程。1H413010 机械设备安装技术各种机械设备因结构不同、复杂程度不同，其安装要求、安装工艺、安装程序和安装方法不尽相同。即使是同一种机械设备的安装工艺程序，也会因安装人员的技术水平和经验、习惯做法及组织能力和管理水平的差异而有所不同。本目重点是：掌握机械设备基础的种类及其应用、机械设备基础验收要求、机械设备安装施工程序、机械设备安装的方法，熟悉机械设备安装的精度控制要求。1H413011掌握机械设备基础的种类及其应用设备基础是机械设备动、静荷载的承载体，机械设备的种类很多，不同的机械设备，其基础的大小、埋深、结构形式也各不相同。机械设备基础的设计选择由设计单位根据生产工艺要求、机械设备的特点、荷载大小和安装精度来确定。本条主要知识点是：材料组成不同的设备基础种类及应用，埋置深度不同的设备基础种类及应用，结构形式不同的基础种类及应用，使用功能不同的基础分类及应用。一、材料组成不同的设备基础种类及应用 1素混凝土基础由砂、石、水泥等材料组成的基础，适用于承受荷载较小、变形不大的设备基础。2钢筋混凝土基础由砂、石、水泥、钢筋等材料组成的基础，适用于承受荷载较大、变形较大的设备基础。3垫层基础在基底上直接填砂，并在砂基础外围设钢筋混凝土圈梁挡护填砂，适用于使用后允许产生沉降的结构，如大型储罐。二、埋置深度不同的设备基础种类及应用 （一）浅基础1扩展基础将上部荷载进行扩散并传递到地基上的基础形式。2联合基础由组合的混凝土结构组成，适用于底面积受到限制、地基承载力较低、对允许振动线位移控制较严格的大型动力设备基础。3独立基础配置于上部设备之下的无筋或有筋的整体基础形式。（二）深基础1桩基础 由承台、桩组成的基础形式，可分为预制桩和灌注桩两大类，适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率的精密、大型设备的基础。2沉井基础用混凝土或钢筋混凝土制成的井筒式基础。三、结构形式不同的基础种类及应用1大块式基础以钢筋混凝土为主要材料、刚度很大的块体基础，广泛应用于设备基础。2箱式基础由底板、顶板和承重的纵向、横向墙体组成的基础。3框架式基础由顶层梁板、立柱和底层梁板结构组成的基础，适用于作为电机、压缩机等设备的基础。四、使用功能不同的基础分类及应用 1减振基础可以消减振动能量的基础。2绝热层基础在基础底部设置隔热、保温层的基础，适用于有特殊保温要求的设备基础。1H413012掌握机械设备基础验收要求机械设备荷载承载体的设备基础，施工质量的优劣，直接影响到机械设备安装的质量与正常运行。认真做好设备基础的质量检查和验收工作，保证机械设备的安装质量，缩短安装工期。本条主要知识点是：设备基础混凝土强度的验收要求，设备基础位置、外形尺寸及外观的验收要求，预埋地脚螺栓的验收要求，设备基础常见质量通病。一、设备基础混凝土强度的验收要求1基础施工单位应提供设备基础质量合格证明文件，主要检查验收其混凝土配合比、混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求；如果对设备基础的强度有怀疑时，可请有检测资质的工程检测单位，采用回弹法或钻芯法等对基础的强度进行复测。2重要的设备基础应用重锤做预压强度试验，应预压合格并有预压沉降详细记录。二、设备基础位置、外形尺寸及外观的验收要求1设备基础的位置和几何尺寸的质量要求（1）设备基础的位置、几何尺寸应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204的规定，并应有验收资料或记录。（2）对设备基础的位置、几何尺寸测量检查的主要项目有：基础的坐标位置；不同平面的标高；平面外形尺寸；凸台上平面外形尺寸和凹穴尺寸；平面的水平度；基础的铅垂度；预埋地脚螺栓的标高和中心距；预埋地脚螺栓孔的中心位置、深度和孔壁铅垂度；预埋活动地脚螺栓锚板的标高、中心位置、带槽锚板和带螺纹锚板的平整度等。（3）设备安装前应按照规范允许偏差对设备基础位置和几何尺寸进行复检验收。2设备基础外观质量要求（1）设备基础外表面应无裂纹、空洞、掉角、露筋。（2）设备基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土、积水等均应清除干净。（3）预留地脚螺栓孔内应无露筋、凹凸等缺陷，地脚螺栓孔应垂直。（4）放置垫铁的基础表面应平整，中心标板和标高基准点埋设、纵横中心线和标高的标记以及基准点的编号清晰、正确。三、预埋地脚螺栓的验收要求1预埋地脚螺栓的位置、标高及露出基础的长度应符合施工图的要求。2地脚螺栓的螺母和垫圈配套，预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应保护完好。3T形头地脚螺栓与基础板应按规格配套使用，埋设T形头地脚螺栓基础板应牢固、平正，地脚螺栓光杆部分和基础板应刷防锈漆。4安装胀锚地脚螺栓的基础混凝土强度不得小于10MPa，基础混凝土或钢筋混凝土有裂缝的部位不得使用胀锚地脚螺栓。四、设备基础常见质量通病 设备基础的质量通病多种多样，影响设备安装的设备基础主要质量通病有：1设备基础上平面标高超差。标高高于施工图的要求致使设备二次灌浆层高度不够，或标高低于施工图的要求使设备二次灌浆层高度过高，影响二次灌浆层的强度和质量。2预埋地脚螺栓的位置、标高及露出基础的长度超差。预埋地脚螺栓中心线位置偏差过大，致使设备无法正确安装；标高及露出基础的长度超差会使地脚螺栓长度或螺纹长度偏差过大，无法起到固定设备的作用。3预留地脚螺栓孔深度超差（过浅），致使地脚螺栓无法正确埋设。1H413013掌握机械设备安装程序机械设备因其性能、用途、结构形式、复杂程度不同，其安装要求、安装工艺、安装程序和安装的方法也不尽相同，即使是同一种机械设备的安装工艺程序，也会因安装人员的技术水平和经验，习惯做法，安装条件的限制，以及安装单位组织能力和管理水平的差异而有所不同。尽管如此，机械设备安装的一般施工程序是相同的，本条主要知识点是：机械设备安装的一般施工程序，机械设备安装各工序主要工作内容。一、机械设备安装的一般施工程序设备开箱检查基础放线（埋设中心标板与基准点）设备基础检查验收垫铁设置设备吊装就位安装精度调整与检测设备固定与灌浆零部件装配润滑与设备加油设备试运转工程验收。二、机械设备安装各工序主要工作内容 1设备开箱检查在设备交付现场安装前，由总承包方负责与业主（或其代表）和/或供货商共同按设备装箱清单和设备技术文件对安装的机械设备逐一清点、登记和检查，对其中的重要零部件还需按质量标准进行检查验收，查验后应形成检验记录。2基础放线（埋设中心标板与基准点）依据设备布置图和测量控制网确定设备安装的基准线和基准点。所有设备安装的平面位置和标高，均应以确定的基准线和基准点为基准进行测量。生产线的纵、横向中心线以及主要设备的中心线应埋设永久性中心线标板，主要设备旁应埋设永久性标高基准点，使安装施工和生产后的维修均有可靠的依据。3设备基础检查验收方法详见本书1H413012。4垫铁设置通过调整垫铁的厚度，可使设备安装达到设计要求的水平度和标高，并将设备重量通过垫铁均匀地传递到基础，增加设备的稳定性。垫铁组的设置应符合下列要求：（1）垫铁与设备基础之间的接触良好。（2）每个地脚螺栓旁边至少应有一组垫铁，并放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方。（3）设备底座有接缝处的两侧，应各安放一组垫铁。（4）相邻两垫铁组间的距离，宜为5001000mm。（5）每一垫铁组的块数不宜超过5块，放置平垫铁时，厚的宜放在下面，薄的宜放在中间，垫铁的厚度不宜小于2mm。（6）每一垫铁组应放置整齐、平稳，接触良好。设备调平后，每组垫铁均应压紧。（7）设备调平后，垫铁端面应露出设备底面外缘；平垫铁宜露出1030mm；斜垫铁宜露出1050mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。（8）除铸铁垫铁外，设备调整完毕后各垫铁相互间应用定位焊焊牢。5设备吊装就位机械设备一般都较重，重型设备可达几百吨，移动或就位，有时需要使用大型的吊装运输机械。工业厂房内一般都配备有桥式起重机等吊装机械，设备的吊装就位可使用车间内的起重机。大型设备吊装就位应编制专项施工方案，根据安装设备的特点、吊装作业环境条件的限制和可以使用的吊装运输机械，选择安全可靠、经济可行的吊装方案，并按照吊装运输方案配置相应的机械、工机具和人员，将设备吊装就位。6安装精度调整与检测 （1）精度调整与检测是机械设备安装工程中关键的一环，直接影响到设备的安装质量。（2）精度调整应根据设备安装的技术要求（按照规范或设备技术文件规定）和精度检测结果，调整设备自身和相互位置状态，例如，设备的中心位置、水平度、垂直度、平行度等。（3）精度检测是检测设备、零部件之间的相对位置误差，如垂直度、平行度、同轴度等。（4）所有位置精度项和部分形状精度项，涉及误差分析、尺寸链原理及精密测量技术。7设备固定与灌浆（1）除少数可移动机械设备外，绝大部分机械设备须牢固地固定在设备基础上，尤其对于重型、高速、振动大的机械设备，如果没有固定牢固，可能导致重大事故的发生。（2）对于解体设备应先将底座就位固定后，再进行上部设备部件的安装和组装。（3）设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后，对地脚螺栓孔进行的灌浆；二次灌浆是在设备精找正后，对设备底座和基础间进行的灌浆。8零部件装配对于解体机械设备和超过防锈保存期的整体机械设备，应进行拆卸、清洗与装配。如果清洗不净或装配不当，会给设备正常运行造成不良影响。设备装配的一般步骤如下：（1）熟悉设备装配图、技术说明和设备结构，清扫好装配用的场地，了解设备的结构、配合精度，确定装配方法，准备好工器具和材料。（2）检查装配零部件的外观和配合精度，并作好记录。如齿轮啮合、滑动轴承的侧间隙、顶间隙等。（3）清洗零部件并涂润滑油（脂）。设备装配配合表面必须洁净并涂润滑油（脂）（有特殊要求的除外），这是保证配合表面不易生锈、便于拆卸的必要措施。（4）组合件的装配。装配先从组合件开始，从小到大，从简单到复杂。（5）部件的装配。由组合件装配成部件。（6）总装配。由部件进行总装配，先主机后辅机。9润滑与设备加油这是保证机械设备正常运转的必要条件。润滑油路和润滑部位要洁净；润滑剂选择合理，质量要符合要求；设备用油和润滑剂加入的量要适当。10设备试运转 这是综合检验设备制造和设备安装质量的重要环节，涉及的专业多、人员多，须精心组织、统一指挥。11工程验收设备试运转合格后，应及时办理工程验收。1H413014掌握机械设备安装的方法机械设备的种类很多，安装方法千差万别，但安装的基本工艺方法却基本相同。本条主要知识点是：机械设备安装的分类，机械设备典型零部件的安装，机械设备与设备基础的连接方式，设备基础灌浆方法及要求，机械设备安装新技术。一、机械设备安装的分类机械设备安装一般分为整体机械设备安装和解体式机械设备安装两大类。1整体机械设备安装：对于体积和重量不大的设备，现有的运输条件可以将其整体运输到安装施工现场。安装时，直接将其安装到设计指定的位置，称为整体安装。该种安装的关键在于，设备的定位位置精度和各设备间相互位置精度的保证。2解体式机械设备安装：对某些大型设备，由于运输条件的限制，无法将其整体运输到安装施工现场，出厂时只能将其分解成部件进行运输，在安装施工现场，重新按设计、制造要求进行装配和安装，称为解体式安装。这类安装，不仅要保证设备的定位位置精度和各设备间相互位置精度，还必须再现制造、装配的精度。在安装现场，要达到制造厂的标准，保证其安装精度要求是高的。二、机械设备典型零部件的安装机械设备典型零部件安装质量的好坏，直接关系到设备整体性能的优劣、运行的安全和使用寿命。典型零部件的安装是机械设备安装方法的重要组成部分，它包括：齿轮系统的装配及变速器的安装；滑动轴承和滚动轴承的安装；联轴节的安装；螺纹连接件的热装配；液压元件的安装；气压元件的安装；设备管路的安装。三、机械设备固定方式设备在基础的固定方式主要是采用地脚螺栓连接，通过调整垫铁将设备找正找平，然后灌浆将设备固定在设备基础上。（一）地脚螺栓地脚螺栓一般可分为固定地脚螺栓、活动地脚螺栓、胀锚地脚螺栓和粘接地脚螺栓。1固定地脚螺栓又称为短地脚螺栓，它与基础浇灌在一起，用来固定没有强烈振动和冲击的设备。2活动地脚螺栓又称长地脚螺栓，是一种可拆卸的地脚螺栓，用于固定工作时有强烈振动和冲击的重型机械设备。3部分静置的简单设备或辅助设备有时采用胀锚地脚螺栓的连接方式。胀锚地脚螺栓安装应满足下列要求：（1）胀锚地脚螺栓中心到基础边缘的距离不小于7倍的胀锚地脚螺栓直径；（2）安装胀锚地脚螺栓的基础强度不得小于10MPa；（3）钻孔处不得有裂缝，钻孔时应防止钻头与基础中的钢筋、埋管等相碰；（4）钻孔直径和深度应与胀锚地脚螺栓相匹配。4粘接地脚螺栓是近些年应用的一种地脚螺栓，其方法和要求与胀锚地脚螺栓基本相同。在粘接时应把孔内杂物吹净，并不得受潮。（二）垫铁垫铁的种类有平垫铁、斜垫铁、开孔垫铁、开口垫铁、钩头成对斜垫铁、调整垫铁等。垫铁的施工方法有无垫铁施工和坐浆法施工。1无垫铁施工方法这是比较新的施工方法，在保证施工质量的前提下，可以节约大量钢材。（1）无垫铁施工时的设备找平、找正、调整标高时，可用斜垫铁、调整垫铁、调整螺钉等工具将设备的水平和标高调整到符合要求后，进行二次灌浆（调整工具处不灌）（2）待灌浆层强度达到75以上时，撤出调整工具，然后将留出的位置用灌浆料填实，并再次紧固地脚螺栓，复查设备精度。2无垫铁安装施工要求（1）根据设备重量、底座结构，确定临时垫铁、小型千斤顶或调整螺钉的位置和数量。（2）当设备底座上设有安装调整螺钉时，其支撑调整螺钉用的钢垫板上平面的水平度允许偏差不大于1/1000。（3）采用无收缩混凝土灌浆应随即捣实灌浆层；无收缩混凝土及微膨胀混凝土的配合比应符合现行国家标准机械设备安装工程施工及验收通用规范GB 50231的规定。3坐浆法施工方法及要求（1）确定基础安放垫铁位置，将放置垫铁处的基础表面混凝土铲除，用清水冲洗干净之后，再用压缩空气将积水吹净。（2）坐浆时将垫铁模盒（模盒尺寸应比垫铁尺寸大6080mm）放在垫铁位置上，放入配置好的坐浆混凝土并将混凝土捣实，达到表面平整，并略有出水现象为止。（3）将垫铁放置在捣实的混凝土上，用木槌捶击垫铁，使垫铁半嵌入捣实的混凝土中。（4）调整垫铁的标高和水平度。（5）坐浆混凝土强度达到75以上时，方可安装设备。（6）坐浆混凝土配制的技术要求和施工方法，应符合现行国家标准机械设备安装工程施工及验收通用规范GB 50231的规定。四、设备基础灌浆方法及要求 （一）灌浆方法和灌浆料1灌浆方法设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后，对地脚螺栓孔进行的灌浆；二次灌浆是在设备精找正后，对设备底座和基础间进行的灌浆。2灌浆料灌浆料分为细石混凝土、无收缩混凝土、微膨胀混凝土、环氧砂浆和其他灌浆料（如 CGM高效无收缩灌浆料、RG早强微胀二次灌浆料）等。（二）设备灌浆要求 1预留地脚螺栓孔或机械设备底座与基础之间的灌浆，其配制、性能和养护应符合国家现行标准混凝土外加剂应用技术规范GB 50119 和普通混凝土配合比设计规程 JGJ 55 的有关规定。2预留地脚螺栓孔灌浆前，灌浆处应清洗洁净；灌浆宜采用细石混凝土，其强度应比基础或地坪的混凝土强度高一级；灌浆时应捣实，不应使地脚螺栓歪斜和影响机械设备的安装精度。3设备底座和基础之间灌浆层厚度不应小于25mm。但用于固定垫铁或防止油、水进入的灌浆层除外。当灌浆层与设备底座面接触要求较高时，宜采用无收缩混凝土。4灌浆前应敷设外模板。外模板至设备底座外缘的间距不宜小于60mm；模板拆除后，表面应进行抹面处理。5当机械设备底座下不需全部灌浆，且灌浆层需承受设备负荷时，应设置内模板。五、机械设备安装新技术随着科技进步，机械设备安装出现了许多安装新技术，例如：1激光对中技术和激光检测技术“激光对中仪”和“激光几何测量系统”可进行机械轴对中以及铅垂度、平行度、平面度、直线度等测量。测量精确度高、操作简单，并有数据显示、储存和打印系统，已在电站工程施工中应用。2大型设备吊装采用计算机控制的液压同步提升技术和无线遥控液压同步技术大型构件和设备液压同步提升技术是一项非常有特色的安装施工新技术，它是将构件和设备在地面拼装后，整体提升到预定高度安装就位。在提升过程中，不但可以控制构件和设备的运动姿态和应力分布，还可以让构件和设备在空中滞留和微动调节，实现倒装施工和空中拼接，完成人力和现有设备无法完成的任务，使大型构件和设备安装过程既简便快捷，又安全可靠。在计算机控制的基础上，加上无线通信远程控制系统，实现遥控。例如：上海东方明珠电视塔钢天线、超大型龙门吊整体提升、石化厂火炬安装等工程。3早强、高强二次灌浆技术最新研制的混凝土二次灌浆材料，直接灌入设备基础，不用振捣、无收缩，24小时抗压强度可达50MPa。设备安装二次灌浆后只一天，即可紧固地脚螺栓，施工简便快捷，早强，高强。4设备模块化集成技术随着设备模块化施工的发展，这类安装将越来越多。5机械、电控、液压、计算机一体化测控技术6管路管线综合布置技术1H413015熟悉机械设备安装的精度控制要求机械设备安装的任务就是经过装配组装、就位找正固定，使其组装和安装精度达到标准、规范和设计的要求。本条主要知识点是：机械设备安装精度，影响设备安装精度的因素，安装精度的控制方法。一、机械设备安装精度机械设备安装工程是将一系列设备组合成一套装置或一条生产线，从而构成一个技术装备系统，并最终形成生产能力。而设备安装精度是指在安装工程中为保证整套装置正确联动所需的各独立设备之间的位置精度；单台设备通过合理的安装工艺和调整方法能够重现的设备制造精度；整台（套）设备在运行中的运行精度三个方面的精度。二、影响设备安装精度的因素1基础的施工质量（精度）。包括基础的外形几何尺寸、位置、不同平面的标高、上平面的平整度等；基础的结构形式、埋置深度、强度、沉降量、倾斜度及抗震性能等。2垫铁、地脚螺栓的安装质量（精度）。包括垫铁本身的质量、垫铁的接触质量、二次灌浆质量；地脚螺栓的位置、标高、垂直度以及紧固力矩等。3设备测量基准的选择，直接关系到整台设备安装找正找平的质量。安装时测量基准通常选在设备底座、机身、壳体、机座、床身、台板、基础板等的加工面上。4散装设备的装配精度。包括各运动部件之间的相对运动精度，配合表面之间的配合精度和接触质量，这些装配精度将直接影响设备的运行质量。5测量器具的选择。测量装置的精度必须与被测量装置的精度要求相适应，否则达不到质量要求。6设备制造质量的影响。设备制造质量和在设备工厂内的组装质量如果达不到制造、组装精度的要求对安装精度的影响是最直接的，且这类质量问题大多在施工现场无法处理，多数需要返厂处理，因此设备出厂前的质量检验至关重要。7环境的影响。如温度的变化对设备基础和设备本身的影响就很大（包括基础、设备和测量装置），尤其是大型、精密设备的安装，环境的影响也很重要。8操作者的技术水平及操作产生的误差。操作误差是不可避免的，问题的关键是将操作误差控制在允许的范围内，关键是操作者的技术水平和责任心。三、安装精度的控制方法提高安装精度的方法应从人、机、料、法、环等方面着手。尤其要强调人的作用，应选派具有相应技术水平和责任心的人员去从事相应的安装工作，再加上有适当、先进的施工工艺，配备完好适当的施工机械和安装精度要求相适应的测量器具，在适宜的环境下操作，才能提高安装质量，保证安装精度。1尽量排除和避免影响安装精度的诸因素。2根据设备的设计精度、结构特点，选择适当、合理的装配和调整方法。采用可补偿件的位置或选择装入一个或一组合适的固定补偿件的办法调整，抵消过大的安装累计误差。3选择合理的检测方法，包括测量器具和测量方法，其精度等级应与被检测设备的精度要求相适应。4必要时选用修配法，对补偿件进行补充加工，抵消过大的安装累计误差。这种方法是在调整法解决不了时才使用。5设备安装允许有一定的偏差，需合理确定偏差及其方向。有些偏差有方向性，在设备技术文件中一般会有规定；当设备技术文件中无规定时，可按下列原则进行：（1）有利于抵消设备附属件安装后重量的影响；（2）有利于抵消设备运转时产生的作用力的影响；（3）有利于抵消零部件磨损的影响；（4）有利于抵消摩擦面间油膜的影响。设备精度偏差方向的确定是一项复杂的、技术性极强的工作，对于一种偏差方向，往往要考虑多种因素，应以主要因素来确定安装精度的偏差方向。