资源描述
安钢3#高炉—热电鼓风站工程机械设备安装方案
安钢3#高炉-热电鼓风站工程
汽机间鼓风机组机械设备安装
施
工
方
案
中国十九冶安钢工程项目经理部
2011年9月5日
目录
一、编制依据 1
1.1 编制的主要依据 1
1.2 编制说明 1
二、工程概况及施工内容 1
2.1工程名称 1
2.2工程概况 1
2.3施工内容 2
三、施工组织 3
3.1施工组织体系框图 3
3.2施工人员计划 3
3.3施工机具配置 4
四、施工总体部署 5
4.1 设备安装部署 5
4.2施工大临规划 5
五、施工前的准备工作 6
六、施工方案及措施 6
6.1机械设备安装施工方法及步骤 6
6.2鼓风机、汽轮机施工方法 9
6.3润滑管道安装冲洗 28
七、工程质量管理及保证措施 35
7.1 质量方针目标 35
7.2 工程质量管理 36
7.3 质量保证措施 37
八、安全管理及现场文明施工 37
8.1安全组织管理 37
8.2 项目工程文明施工基本要求 40
8.3 高空安全作业规程 41
8.4 班组长安全生产工作责任制 42
8.5 班前安全活动制度 42
8.6 现场防火卫生须知 43
ii
安钢3#高炉—热电鼓风站工程机械设备安装方案
一、编制依据
1.1 编制的主要依据
1)安钢3#高炉动力配套建筑安装施工总承包招标文件;
2)招标文件规定及国家现行的规范和标准;
3)与现行施工及验收规范相配套使用的有关技术资料,质量手册和程序文件;
4)我单位在类似安装工程上积累的经验,以及现有的技术力量和施工装备;
5)已到图纸资料及厂家部分随机资料;
6)相应国家、行业施工及验收规范:
《电力建设施工及验收规范—汽轮机机组篇》DL 5011-92
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB 50275-98
《电力建设施工质量验收及评价规程—汽轮发电机组》DL/T5210.3—2009
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》—GB50231-2009
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236-98
《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《建筑施工施工高处作业安全技术规范》JGJ33-91
《电力建设施工及验收技术规范》
《施工安全强制标准》
《中华人民共和国安全生产法》
1.2 编制说明
本方案只适用于安钢3#高炉—热电鼓风站汽机间鼓风机组机械设备安装。
二、工程概况及施工内容
2.1工程名称
安钢3#高炉—热电鼓风站工程
2.2工程概况
本工程为安钢3#高炉动力配套工程,地点在安阳钢铁股份有限公司厂区内。施工地段是在安钢原厂房拆除后进行的,系统横向分15线,1线-15线,每线间距8m,其中汽机间鼓风机组设备安装在厂房区的1线-5线间, 6线-10线为汽轮发电机组,10线-15线为预留区域;纵向分4线A-D线。整个系统长112m,宽37.7m,系统共4层平台,包括0.0m平台,4.5m平台,8.0m平台和14.5m钢结构平台。
由于本工程工期相对较紧,汽机间鼓风机组是在汽轮发电机组主体基本完成的情况下进行的,所以施工过程中要严格按照正常的施工顺序组织施工,规划好临时设施的布置,随着工程进展动态调整,使整个工程有序进行。
2.3施工内容
包括汽机间鼓风机组设备安装、润滑油管道安装。主要安装设备明细见下表所示:
序号
设备名称
单位
数量
设备重量(t)
单重
总重
1.
鼓风机
台
1
173
173
2.
汽轮机
台
1
110
110
3.
自洁式空气过滤器
台
1
63
63
4.
凝汽器
台
1
91
91
5.
润滑油站
套
1
3.5
3.5
6.
动力油站
套
1
2.15
2.15
7.
排气消声器
台
1
6.89
6.89
8.
放气消声器
套
1
16
16
9.
储气罐
台
1
4
4
10.
高位油箱
套
1
3.8
3.8
11.
润滑油箱
台
1
/
/
12.
1#低压加热器
台
1
8.0
8.0
13.
2#低压加热器
台
2
8.5
8.5
三、施工组织
3.1施工组织体系框图
一级项目经理:王立志
现场执行经理:吴云宏
二级项目经理:孔浩宇
现场执行经理:胡光明
技术总工:唐朝东
质量安全:曹润德
工程技术:王琦琳
机械物资:曹润德
计财后勤:潘薇
工段2
工段1
班组5
班组1
班组2
班组3
班组4
3.2施工人员计划
计划施工人员:30人
序 号
工 种
数 量
备 注
1
钳 工
10人
2
起重工
3人
3
电焊工
6人
4
火焊工
4人
5
电 工
2人
6
普 工
5人
合 计
30人
3.3施工机具配置
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
手动葫芦
10t
个
2
2
手动葫芦
5t
个
6
3
手动葫芦
2t
个
6
4
手动葫芦
1t
个
6
5
千斤顶
50t
个
4
6
千斤顶
16t
个
4
7
千斤顶
10t
个
4
8
千斤顶
5t
个
2
9
千斤顶
2t
个
2
10
滑 轮
5t2轮
个
2
11
交流电焊机
BXS-500
台
4
12
带锯
台
2
13
砂轮机
ф100/ф125
台
5
14
管道坡口机
DN15-80
台
3
15
精密水准仪
NA2
套
1
16
精密经纬仪
T2
套
1
17
框式水平仪
0.02mm
只
4
18
合象水平仪
0.01mm
只
1
19
百分表(带磁力表座)
0.01mm
套
5
20
游标卡尺
0.02mm
套
3
21
内径千分尺
0.01mm
套
2
22
外径千分尺
0.01mm
套
2
23
塞尺
0.05mm
套
7
24
塞尺
0.01mm
套
5
25
量规
0.05mm
套
5
26
五米平尺
把
2
27
配电盘
块
4
28
漏电保护箱
个
4
四、施工总体部署
4.1 设备安装部署
1)油库先上
液压润滑系统的施工周期较长,一旦条件出来,液压润滑设备和管道先行安装,同时为运转设备提供润滑是设备运行时的首要条件,为设备的试运转提供必要的条件。
2)汽轮机为主
我单位承担的热电鼓风站工程汽机间鼓风机组,设备安装精度要求高,单体重量大,辅助机械设备均以汽轮机与鼓风机为中心。因此在施工过程中,要以汽轮机和鼓风机设备安装为主,其他设备安装为辅。
4.2施工大临规划
为确保工程施工有条不紊地顺利进行,施工现场设置必要的工具房及现场办公室。汽机间鼓风机组直接利用了汽轮发电机组原有工具房,工具房设置在汽轮发电机组8m平台上,现场办公室沿用原有办公室,设置在厂房区南侧的空地上。大临布置规划如下图所示。
五、施工前的准备工作
a.技术人员要做好施工图纸的自审工作,必须做好自审记录
(1)技术员根据图纸提出现场所需的材料及设备进场计划。
(2)组织班组施工人员熟悉图纸和现场施工条件。
(3)技术员对班组做全面,细致的技术交底,做好技术交底记录。
b.基础及设备材料等的验收
(1)基础验收
①对所有基础的标高,中心作细致认真的复查,并填写好验收报告和测量成果表。
②对所有预埋件和预埋螺栓检查其标高和中心,允许有偏差但不得超过技术要求。
(2)材料设备验收
①所有材料包括主材必须出具完整的材质证明资料和产品合格证书。
②所有进场设备的开箱都要做好开箱记录,检查设备的完好程度及产品合格证书。
c.材料进场
①进场材料必须是合格产品,否则不予进场。
d.设备进场
①设备进场严格按照设备进场计划进行。
②设备倒运根据进场清况既需要随时运往工作现场就近位置堆放。
③设备清点,开箱要同甲方及厂家一起,并作好开箱记录。
六、施工方案及措施
6.1、机械设备安装施工方法及步骤
6.1.1基础验收及中心线标版和基准点的设置及测量
(1)基础验收
基础验收时,首先要检查和测量基础中心线,主要包括外形尺寸表面标高、地脚螺栓中心线距离以及埋件等要进行逐项检查。
①基础施工单位所提交的基础必须达到下列要求:
a 基础施工表面的模板支撑全部拆除,清除杂物,排除积水。
b 地脚螺栓预留孔内杂物清理干净。
c 混凝土外露的钢筋要切除,基础表面清理和打扫干净。基础施工单位向设备安装单位提交交接通知单,并附基础测量资料。
② 基础测量资料包括基础外形尺寸,基础标高,地脚螺栓预留孔中心线,螺栓孔中心线偏差不大于10mm,螺栓孔壁的铅垂度偏差不大于8mm。
③ 基础的检查和测量方法如下:
a 基础的外形尺寸和地脚螺栓的坐标位置用经纬仪钢卷尺和钢板尺检查。
b 基础和地脚螺栓的标高用水准仪测量和检查。
c 土建交付的中心标板上的中心点及标高基准点,根据厂外控制基准点,分别用经纬仪和水准仪进行核查。
6.1.2汽轮机、鼓风机设备基础垫板设置及垫铁安装
设备安装精度高,传动速度快,最高转速达3050r/min,垫板放置的合理性以及垫板施工质量,直接影响设备安装精度以及正常运转和使用寿命。
垫板设置:
① 垫板放置的原则:
a.负荷集中的地方;
b.台板地脚螺栓的两侧;
c.台板的四角处;
d.垫铁的静负荷不超过4MPa;
e.相临两叠垫铁之间的距离一般为300~700mm。
② 设备找平、找正后,每一垫板组符合下列要求:
a.每一垫板组放置整齐;
b.垫板组伸入设备底座面的长度超过地脚螺栓。
c.每叠垫铁一般不超过3块,特殊情况下允许达5块,其中只允许有一对斜垫铁(按2块计算);
d.平垫板组宜露出设备底座外缘10~30mm,斜垫板组宜露出设备底座外缘10~50mm。
e.每一组垫板均压紧,压紧程度可用手锤轻轻敲击测定,根据响声凭经验检查:垫板与垫板、垫板与设备底座紧密接触,其接触情况用塞尺检查,具体要求如下:台板与垫铁及各层垫铁之间接触密实,0.05mm塞尺一般塞不进,局部塞入部分不得大于边长的1/4,其塞入深度不得超过侧边长的1/4。
f.设备找正后,在各叠垫铁侧面点焊。
(2)垫铁安装
汽机间鼓风机组属重载设备,且旋转速度快、振动大、装配复杂。本次安装的汽机间鼓风机组垫铁采用平垫铁与顶丝调整的方式。平垫铁的安置用座浆法。座浆法的施工第一步就是按预先做好的划线位置在基础表面凿出一定深度及大小的垫铁坑,然后清理干净并用水浸泡12~24小时, 然后在灌浆前彻底清理干净准备。灌浆前首先借助水准仪,根据机组设计标高计算平垫铁埋设高度,要求高度误差不大于1mm。垫铁坑的周边比平垫铁大出30~50mm。垫铁坑的深度,要保证灌浆后垫板底下有40~50mm的灌浆层。
第二步是灌浆,要求将混凝土捣实,然后将平垫铁压人,仔细测量平垫铁表面纵向、横向水平度。要求水平度不大于0.1/1000mm,并测量标高误差不大于±lmm,这里要注意垫铁灌浆时的位置一定要严格按放线的垫铁位置对正,而垂直方向上用水准仪以标高座为参考点,通过计算求出各单机平垫铁标高。
第三步是养生,二次灌浆后按要求养生,在此期间不断浇水,冬季防止冻裂。
第四步:固化和检验。主要是检验一下垫铁是否都放在原来划线的位置上,还要看水平度怎样,相差太多时,根据情况做一定的处理。
6.1.3机械设备安装位置和控制
汽轮机、鼓风机设备安装工序复杂,精度要求高,安装过程必须严格按照规范和技术要求控制好各项间隙及设备的中心、水平和标高等参数。
6.1.4设备安装基本步骤:
机械设备安装,一般分五个工序,其顺序是:
基础检查与验收Ú清洗与装配Ú设备就位、找平、找正和标高的测定Ú调整和试运转Ú联动试运转
整个设备安装流程见下页:
施工技术准备
Ü
基础验收
Ú
现场制作
Ü
中心标板和基准点的埋设和测量
Ü
设备开箱检查验收
Ü
基础垫板的设置
Ü
主体设备的安装
Ü
Ü
附属设备的安装
管道安装
Ü
系统试压
Ù
Ü
单体试运转
Ü
无负荷联动试运
6.2、鼓风机、汽轮机的施工方法
6.2.1鼓风机的安装
鼓风机属轴流压缩机,气体在压缩机中的运动是沿压缩机轴轴向进行的,轴流式压缩机的最大特点在于:单位面积的气体通流能力大,在相同加工气体量的前提条件下,径向尺寸小,特别适用于要求大流量的场合。轴流压缩机主要由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、密封、轴承箱、轴承、扩压器及平衡管等组成。本次工程鼓风机由汽轮机作为原动机,汽机间鼓风机组安装在厂房区①-⑤线,机组具有转速快、功率大、安装精度高、难度大等特点,下面就鼓风机的安装工艺及注意事项作如下阐述。汽机间鼓风机组安装时厂房内的50t/10t行车已安装调试完毕。
(1) 安装工艺流程如下:
轴承箱检查清理
施工前准备
下机壳安装
底座安装
垫铁安装
下半调节缸、承缸组装
油封及密封安装
轴承安装
油管道安装
其他辅助设备安装
扣盖
转子安装
试运转
(2)垫铁安装
所采用的平垫铁规格及数量如下表:
名称
规格
数量(块)
粗糙度
平垫板a
510×150×30
8
6.3
平垫板b
300×300×30
8
6.3
平垫板c
100×100×30
6
6.3
根据厂家所提供图纸资料,对鼓风机底座垫板面积验算如下:
鼓风机垫铁布置图
根据《机械设备安装工程手册》式(4-1)可知,垫铁总承力面积计算公式如下:
A=(Q1+Q2)C/R
式中 A——垫板总承力面积,mm2;
C——安全系数。取1.5-3,采用座浆法放置垫铁或采用无收缩混凝土进行二次灌浆时取小值,重型设备取大值;
Q1——设备自重和工作载荷,单位N;
Q2——地脚螺栓拧紧时在垫铁组上产生的载荷,单位N。
R——基础混凝土抗压强度,单位MPa;
平垫板总面积A1=0.51×0.15×8+0.3×0.3×8+0.1×0.1×6=1.392m2。
鼓风机设备重为Q1=173t=173000Kg=1730000N,设备共用了20根M48的地脚螺栓,查《机械设备安装手册》表4-11,每根M48地脚螺栓的紧固力为102900~147000N,取其平均值为124950N,Q2=124950×20=2499000N。
取安全系数C=3,混凝土抗压强度R=30MPa,则A=3×(1730000+2499000)/30=422900mm2=0.4229m2<A1=1.392m2,由此可知技术资料所提供的垫板的总面积能满足强度要求。
垫铁沿鼓风机纵向轴线的标高允许偏差为1~2mm,每块水平度偏差不大于0.1mm/m;以机组纵横中心线为基准,各埋置垫铁位置对螺孔中心的偏差也不能大于3mm。垫铁安装完毕后,在各叠垫铁侧面点焊。
(2)底座安装
清理底座和地脚螺栓,螺纹处涂上润滑脂。拧入调校顶丝,使顶丝头外伸长度约60mm。按照位置平稳、精确地放置底座,并穿入地脚螺栓。底座初步调整水平,并使每个校平顶丝均匀顶紧,然后拧紧地脚螺栓。各支承座的安装水平,应在支承座上平面纵、横向进行检测,其偏差均不大于0.1/1000;各接触面上的纵、横向安装水平偏差均不大于0.05/1000。
(3)下机壳安装
轴流压缩机的机壳为水平剖分型,由铸铁浇铸而成,具有刚性好、不易变形、 吸收噪音和减振的特点。机壳分上机壳和下机壳两部分,进、排气法兰垂直向下,机壳中分面用螺栓拧紧,将上下两半机壳联接成一个刚性很强的整体。
机壳分四点支撑在底座上,四个支撑点设置在下机壳两侧靠近中分面处,使机组的支撑具有良好的稳定性。四个支撑点中有两个为固定点,另两个为滑动点,机壳下部沿轴向设有两个导向键,用于机组运行时受热膨胀。
机壳安装前,要对机壳进行仔细检查,机壳外观要无裂纹、夹渣、重皮、焊瘤、气孔和损伤,各结合面、承力面、法兰等加工面光洁无锈蚀和污垢,防腐层全部除净。此外,机壳在吊装和存放过程中必须安放平稳,支垫恰当,防止变形,并对加工面及螺栓妥加保护,防止碰伤及锈蚀。
①分别在机壳及底座上拧入用于支撑机壳的调整螺栓。(摆动支承端螺栓高出支承平面190mm,固定端调整螺栓高出锚爪地面20mm)
②将底座两端导向立键的键板松动一侧,以便机壳吊入,用另一侧的键板定位。
③水平吊起下机壳,通过各支承的调整螺栓临时将机壳支承好并试装各机壳支承,摆动支承杆在机壳吊装前装入。
④联接各机壳支承的支承盘并将调整螺栓旋回1mm,测量下机壳中分面的水平度。相关技术要求如下表所示:
名称
允许偏差(mm)
测量仪器
机壳中心与交付基础中心偏差
≤1
经纬仪
机壳中分面标高
≤5
水准仪
机壳横水平度
≤0.06/1000
水平仪
机壳纵向水平度
≤0.04/1000
水平仪
(3)轴承箱检查清理
轴流压缩机的轴承箱由轴承箱和轴承箱上盖组成,轴承箱与下机壳铸为一体。轴承箱内安装有径向轴承和止推轴承,润滑轴承的润滑油由轴承箱集油回到油箱,轴承箱体底部装有导向装置,和底座配合,满足机组的对中和沿轴向热胀。
对轴承箱的油室及油路进行彻底清洗、吹干,确保轴承箱的清洁、畅通、无任何杂物,内表面所涂油漆无起皮和不牢现象。完成轴承箱的清理检查后,对轴承箱油室进行灌油试验,灌油高度不得低于回油管的上口外壁,灌油后的24h无渗漏现象,如出现渗漏情况要进行修补再重新试验,直到合格为止。
轴承座与底座间,或下机壳的锚爪、轴承座与底座间,应紧密贴合,未拧紧螺栓前用塞尺检查其局部间隙不大于0.05毫米。
(4)下半调节缸、承缸组装
调节缸为水平剖分型,中分面用螺栓联接,具有较高的刚性,安装在机壳与叶片承缸之间,因此也称为中缸,而机壳为外缸,叶片承缸为内缸。调节缸的内部对应于各级装有各自的导向环,导向环分为上下两半,分别安装在上下缸体上。调节缸的作用在于调节轴流压缩机的各级静叶角度,以满足变工况的要求,安装在机壳两侧的伺服马达在控制系统作用下,通过连接板带动调节缸做轴向往复运动,调节缸缸体又带动各级导向环和嵌在环内的滑块一起运动,滑块通过曲柄带动静叶产生转动,从而达到调节静叶角度的目的。
叶片承缸是压缩机可调静叶片的支承缸,为水平剖分型结构,中分面用螺栓联接成一个内孔为较小锥度的筒体,与转子一起组成一个通道。叶片承缸的缸体由球墨铸铁浇注而成,经过精密加工。两端分别支撑在机壳上,靠排气侧一端为滑动支撑,靠进气侧一端为固定支撑。叶片承缸通过两端支撑在机壳上,靠进气侧的一端为固定支撑,靠排气侧的一端设计成滑动支撑以满足缸体热胀的要求,叶片承缸进气侧相配的是进口圈,排气侧相配的是扩压器,分别与机壳、密封套组成一个收缩通道和扩压通道,从而组成了一个完整的轴流压缩机通道,气流从机壳进气室进入,沿流道经过转子叶片逐级压缩做功和动、静叶栅的不断扩压,压力提高,最后经扩压器进一步扩压进入机壳排气室由密道引向工艺流程。
①组装下半承缸、导向环和调节缸,组装调节缸时装上导向环上的导向销,组装完毕后,拆下导向销,并将调节缸上导环的联接螺栓处穿入不锈钢丝放松。
②下机壳调节缸各支撑处的垫片要按出厂时的数量和部位放置,不得搞乱。
③使用厂家提供的专用吊具,水平吊起下半调节缸并在承缸扣端外圆处的凹槽内放入密封圈。
④组装调节缸两侧的支承导杆和滑动支撑,然后推动调节缸,使调节缸与伺服马达的连接板对正并联接、放松。
⑤紧固所有连接螺栓,确保无松动。
⑥静叶角的测量:在承缸中分面安放平尺,然后使用万能角度尺进行静叶角度的测量,万能角度尺测量时应靠紧叶根并垂直于叶片轴线。分别测量第一级静叶在最小角、中间角、最大角时其余各级静叶的角度。叶片校正时,按厂家提供技术文件的规定校正各叶片的角度,并锁紧固定叶片的螺母,如需将叶片自轮毂上卸下时,必须按打好的字头对号入座,防止位置错乱破坏转子平衡。如叶片损坏需更换时,在叶片更换后,必须锁紧螺母并符合设备技术文件规定的要求。
(5)轴承和油封、密封安装
轴流缩机的轴承箱内安装有油封,用于防止轴承箱内润滑油的外漏,油封上有一个挡风板,防止密封处泄漏的高温气体进入轴承箱内,造成轴承温度升高,润滑油老化。在压缩机的进气侧和排气侧分别设有轴端密封,密封处镶在轴上,密封间隙的大小可通过调整密封套圆周上的调整块来实现。 在压缩机的进气侧和排气侧分别设有轴端密封套,与转子相应部位装嵌的密封片组成拉别令密封,防止气体外泄内渗。
轴承安装时要使轴承稳固,并保证间隙合适。轴承的安装要对各调整垫块进行研磨,使调整垫块与箱体接触面积达到70﹪以上,且不可有一块不接触,否则轴承将失稳,容易造成机器振动。轴承水平方向间隙检验时要求0.03 mm的塞尺不能塞人。轴承的顶间间隙与侧间间隙可通过压铅丝的方法取得,顶间隙小不得大于0.03mm,而侧间隙大不得大于0.06mm,间隙不足将使轴承温度过高,间隙太大将使转子失稳而振动。当出现间隙不合适时,及时与厂家联系,采取措施。
①在下机壳内放入支承、推力轴承及油封(油封在最后安装时,可在机壳配合面上涂抹一层密封胶)。
②检查支承轴承瓦背与轴承箱孔的接触面积,轴瓦在水平方向上应稍有紧力、垂直方向上与压盖间有0.02~0.05mm的过盈。
③在支承及推力轴瓦合金表面薄薄地涂抹一层红丹粉,放入转子并扣合轴承压盖及箱盖。盘动转子1~2圈,检查转子与支承、推力轴承的接触。
④在检查推力轴承接触的同时,转子轴向打表检测推力轴承的轴向总间隙;支承轴承的水平侧间隙用塞尺进行测量,垂直顶间隙的测量采用压铅丝或提轴法。提轴时,紧固轴承体上半取走挡油环,安装两个磁力表架分别位于紧靠轴承位置的轴颈上和轴承顶部调整块上。借助转子起轴托架提起转子,直到轴承从轴承座上刚刚提起一点为止。在提轴过程中百分表量值的变化便是轴承的顶间隙值。一般重复三次,取其平均值
(6)转子安装
轴流压缩机转子由一个主轴、各级动叶、隔叶块、代叶块及叶片锁紧装置组成 。转子由高合金锻钢锻造而成,动叶叶片用坯料精加工而成。各级动叶片沿圆周方向装在转毅的纵树型叶根槽内,两个叶片之间用隔叶块定位,每级最后安装的两个动叶片之间用锁紧隔叶块定位并锁紧。
转子在缸体中的位置是由叶顶间隙,密封间隙,油封间隙来决定的,叶顶间隙上比下大,左比右大。这是考虑到转子正常运行后在油膜的作用下其中心要发生变化,所以冷态组装预留出来。检验时依转子第一级,和最后一级上的任一张叶片为基准,测量其两侧间隙,进行比较调整。垂直方向以叶顶压间隙的统计数据进行分析,密封间隙也符合这一规律。叶顶间隙测量时,要求在转子上下,承缸上下沿轴向各二到三行叶片上铺设铅丝测量。压间隙时要将上承缸,上机壳扣上,并且紧上一半以上的中分面螺丝。当叶顶间隙不合适时,全面考察各项间隙的情况,用轴承来调整转子轴心位置,即调整叶顶问隙。
叶顶间隙及密封、油封间隙的检测如下:
①下轴承体内滴入洁净透平油,水平吊入转子并使转子主推力面与推力轴承贴合,然后测量转子轮毂端面与密封套端面的距离,静叶片开至最大时动静叶间的轴向距离以及拉别令密封片在密封槽内的轴向距离。
②动、静叶叶顶间隙和密封间隙测量垂直和水平方向共四个部位。水平方向用0.05mm塞尺检查,垂直方向用压铅丝的方法测量。铅丝粗细的选取:对于动叶和静叶,铅丝直径应比公称间隙大0.5mm,对于密封间隙可使用直径为Ø0.5mm的铅丝。
③在每级动、静叶叶栅垂直方向的三个叶顶上用胶布粘贴好铅丝,在密封垂直位置处也敷放好铅丝。
④静叶角度开至最大,然后水平吊入转子。
⑤用塞尺逐级逐片测量动、静叶及密封的侧间隙(水平方向)。
⑥使用导杆,扣合上半承缸并通过螺栓拔紧,用塞尺检测承缸两端的动、静叶间隙,然后调走承缸,吊出转子,逐级逐片测量所压铅丝厚度,并根据测量值(每级测量值取最小值)对动、静叶叶顶和密封片进行修正。(所压铅丝厚度为动、静叶及密封垂直方向间隙)
(7)扣盖
转子安装完毕后,在静叶承缸中分面涂上一层耐热的密封胶,扣合上半承缸并紧固螺栓,然后用不锈钢丝锁紧螺栓。安装上半调节缸导向环及调节缸,用不锈钢丝锁紧联接螺栓。
上述工作完成后,进行鼓风机扣大盖。鼓风机正式扣大盖之前,将内部零部件全部装齐后先进行试扣,以便对鼓风机内零部件的配合情况作全面检查,保证正式扣大盖工作的顺利进行。正式扣盖前要注意以下几点:
1)扣合前要确认各部位清洁无杂物,并用压缩空气认真吹扫。
2)确定所有锁紧螺栓完好,包括钢丝锁紧及垫片锁紧。
3)无论叶片承缸或机壳扣合时都要检查其中分面自由间隙,其自由间隙不大于0.12mm,且需严格控制两端密封间隙。
4)紧固中分面螺栓要按照下图所示顺序,循序渐进。
机壳紧固螺栓示意图
机壳中分面涂密封胶(耐温250℃),并利用导杆扣合上机壳,插入销钉,拧紧中分面螺栓。(注意机壳进气侧的四个内装长螺栓不要漏装,安装时可采用随机专用工具进行联接)扣合机壳后,转子盘车应无碰擦现象。测量转子在轴承箱内的径向位置并做好记录。机壳两端的导向立键在机组最终找正结束后,应拧紧螺栓并保证侧面总间隙为0.05mm。
(7)联轴器的联接、机组找正
①安装前应首先检查汽轮机和鼓风机两轴是否同心,两轴表面是否有包装纸和碰伤,联轴器两个半联轴节内孔是否有杂物,内孔棱边是否有碰伤、如有应将轴、半联轴节清理干净,碰伤用细锉处理好。 然后 检查两个半联轴节的内孔直径和长度是否同原动机、工作机的直径和轴伸长度尺寸相符。
②将两个半联轴节进行预热,使内孔尺寸涨大以便安装。安装后保证轴头不能凸出半联轴节端面,以齐平为好。 检测两半联轴节之间的距离:沿半联轴节的法兰盘两内侧测出3-4点的读数取平均值,及加长段与两个膜片组实测尺寸之和,两者误差控制在0—0.4mm范围之内。
③机组找正前应符合下列要求:轴承应安装完毕,轴承与轴颈的间隙和接触状况应符合规定。用吊线坠的方法反复检查转子中心与最初放线的中心位置是否对正,防止返工。盘动转子,应转动灵活、无卡碰。叶顶间隙值、转子和联轴器的跳动值应符合要求。
利用三块百分表固定在一端联轴器上,测量另一半联轴器上的径向位移和端面平行度。如下图中a、b、c三块表同时使用。其中a表测量径向值,b、c表测量端面平行度。找正时表架每转90°记录一次数据。用百分表检测两半联轴节法兰盘端面和外圆跳动,跳动值不大于0.08mm。
联轴器找正示意图
④联轴器安装螺栓:把螺栓从法兰盘小孔外侧穿入,从另一件法兰盘大孔外侧穿出套上缓冲套、弹性垫圈、扭上螺母,用扳手将螺母把紧。安装完毕后,转动自如无别劲为好。
6.2.2 汽轮机的安装
汽轮机是将蒸汽的热能转换成为机械能的旋转式动力机械,又称蒸汽透平。汽轮机主要包括汽缸、轴承座、转子、轴承、隔板和汽封和油挡等。本次安装的汽轮机是用作鼓风机的原动机,下面就其安装工艺及注意事项作如下阐述。
(1) 安装工艺流程如下:
轴承座安装
下汽缸安装
台板安装
垫铁安装
基础验收
隔板和汽封安装
转子安装
轴承和油挡安装
汽轮机扣大盖
其他辅助设备安装
油系统管道安装
试运转
基础二次灌浆
(2)垫铁安装
①汽轮发电机组属重载设备,且旋转速度快、振动大、装配复杂,汽轮机垫铁采用一块平垫铁与顶丝调整的方式。平垫铁的安置用座浆法。
名称
规格
数量(块)
粗糙度
备注
平垫板a
160×160×30
52
6.3
材质Q235A
平垫板b
100×80×30
16
6.3
材质Q235A
根据资料所提供信息,对汽轮机台板垫板面积验算如下:
汽轮机垫铁布置图
根据《机械设备安装工程手册》式(4-1)可知,垫铁总承力面积计算公式如下:
A=(Q1+Q2)C/R
式中 A——垫板总承力面积,mm2;
C——安全系数。取1.5-3,采用座浆法放置垫铁或采用无收缩混凝土进行二次灌浆时取小值,重型设备取大值;
Q1——设备自重和工作载荷,单位N;
Q2——地脚螺栓拧紧时在垫铁组上产生的载荷,单位N。
R——基础混凝土抗压强度,单位MPa;
用到平垫板总面积A1=0.16×0.16×52+0.1×0.08×16=1.4592m2。
汽轮机设备总重为Q1=110t=110000Kg=1100000N,设备共用了15根M64的地脚螺栓,查机械设备安装手册表4-11,每根M64地脚螺栓的紧固力为187600~268000N,取其平均值为227800N,Q2=227800×15=3417000N。
取安全系数C=3,混凝土抗压强度R=30MPa,则A=3×(1100000+3417000)/30=451700mm2=0.4517m2<A1=1.4592m2,由此可知技术资料所提供的垫板的总面积能满足强度要求。
垫铁沿汽轮机纵向轴线的标高允许偏差为1~2mm,每块水平度偏差不大于0.1mm/m;以汽轮发电机组纵横中心线为基准,各埋置垫铁位置对螺孔中心的偏差也不能大于3mm。垫铁安装完毕后,在各叠垫铁侧面点焊。
②台板安装前,研磨台板与轴承座、台板与汽缸的接触面,使接触面光洁无毛刺,接触严密,用0.05mm塞尺检查接触面四周,塞尺不能通过。用行车将台板吊装于基础上,台板就位,调整台板标高、中心,如下表所示。此外,台板上螺栓孔中心线的允许偏差为2mm。穿入地脚螺栓,并进行预紧,地脚螺栓在螺栓套管内四周有不小于5mm的间隙。紧固时不能使台板的负荷分配和中心位置发生变化。
名称
允许偏差(mm)
测量仪器
标高
±1
水准仪
纵向中心
±0.5
经纬仪
横向中心
±0.5
经纬仪
水平
0.05mm/m
水平仪
③在精调过程中要同时检查调整垫铁与台板台板接触面的接触情况是否良好,各组垫铁受力是否均匀。如果检查受力不均匀时,将地脚螺栓螺母全部松回1~2个螺距,手感检查各组垫铁的松紧程度是否一致,调整垫铁直至受力均匀。
④地脚螺栓在汽缸调好水平、标高、转子调好中心后作正式紧固,同时用0.05mm塞尺检查台板与轴承座、台板与汽缸间的滑动面、台板与垫铁以及各层垫铁间的接触均匀密实。
(3)下汽缸安装
汽缸将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程。汽缸在运输和存放过程中必须安放平稳,支垫恰当,防止变形,并对加工面及螺栓妥加保护,防止碰伤及锈蚀。
汽缸安装前,首先检查汽缸外观无裂纹、夹渣、重皮、焊瘤、气孔和损伤。各结合面、滑动承力面、法兰、洼窝等加工面光洁无锈蚀和污垢,防腐层全部除净,对蒸汽室内部进行彻底清理,无任何附着物。其次,检查滑销系统,用塞尺测量滑销与销槽的配合间隙,或用内、外径千分尺分别沿滑动方向取三点测量滑销与滑槽的对应尺寸,取其差值作为滑销间隙,相互差不得大于0.03mm。当间隙过大时可以在滑销整个接触面上进行补焊或离子喷焊,其硬度不得低于滑销的硬度。
汽缸正式组合前先进行无涂料试装,结合面的严密程度符合下表所示,本次工程安装的汽轮机为冷凝式汽轮机,具有高温、高压、单缸、冲动式等特征。因此其水平结合面0.03mm塞尺自内外两侧检查均不得塞入。
汽缸种类
高压缸
接合面类型
水平结合面
按冷紧要求紧固1/3螺栓,用塞尺检查达到的要求
0.03mm塞尺自内外两侧检查均不得塞入
各轴承座或汽缸与台板的连接螺栓,当螺栓紧至极限位置时,连接螺栓垫片与轴承座或汽缸台板平面间有间隙0.04~0.08mm,螺杆与台板螺孔在热胀方向留有足够的缝隙。
①汽缸的前期准备工作和检查做完后,用行车将下汽缸吊放到台板上。
②组合缸体的过程中缸体的铅垂接合彼此平齐,偏差不能大于0.02mm;在汽缸最后密封前,组合好的汽缸垂直结合面的螺母进行锁紧。可以采用电焊锁紧时在螺母和汽缸壁处电焊。在焊接过程中防止汽缸过热产生变形。
③缸体安装结束后,检查各轴承与台板、缸体,搁脚与台板以及台板与垫铁各承力面间要严密接触。汽缸水平结合面的紧固螺栓与螺栓孔之间,四周有不小于0.50mm 的间隙,使汽缸的连接螺栓与螺栓孔的直径能满足汽缸自由膨胀的需要。
(4)轴承座安装
轴承座安装前对轴承座的油室及油路进行彻底清洗、吹干,确保轴承座清洁、畅通、无任何杂物。内表面所涂油漆无起皮和不牢现象。轴承座内外清理干净后,对轴承座油室进行灌油试验,灌油高度不低于回油管的上口外壁,灌后24h无渗漏,如出现渗漏情况要进行修补再重新试验,直到合格为止。这些做完之后,用行车吊起轴承座,安装就位。
汽缸、轴承座的安装要符合下列要求:
①汽缸、轴承座与台板的相对位置满足机组运行时热膨胀的要求,在最大热膨胀的情况下,汽缸或轴承座各滑动面不伸出台板边缘。各滑动面上涂擦上耐高温的粉剂涂料。
②测量汽缸和轴承座横向水平,其测量的位置在前后轴封洼窝或轴瓦洼窝处,用精密度为0.02mm/m 的框式水平仪测量,汽缸与轴承座的横向水平偏差不得超过0.02mm/m。纵向水平则以转子根据洼窝找好中心后的轴颈扬度为准,对汽缸不作特殊规定。汽缸和轴承座的中分面标高偏差不大于5mm,如下表:
名称
允许偏差
检测仪器
横向水平偏差
≤0.02mm/m
合像水平仪
中分面标高
≤5mm
水准仪
当汽缸水平与汽缸负荷分配有矛盾时,要保证负荷的分配。气缸与轴承座的中心以保证各地脚螺栓均能穿入螺栓孔为准。
③在安装过程中,保护好汽缸轴承座各滑动面接缝和滑动面油槽,防止尘土或杂物进入。汽缸和轴承座安装定位后,最终紧固地脚螺栓时点焊各叠基础垫铁,并作好相关安装技术记录。
(5)轴承和油档的安装
①推力轴承安装前,对推力瓦块逐个编号,并测量其厚度差不大于0.02mm。当厚度差超过0.02mm时,在正式总装时将推力盘压向瓦块,视磨痕情况再行修正。前轴承定位的承力面光滑,沿其周长各点厚度差不大于0.02m
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