铜母线安装施工方案.docx
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铜母线安装施工方案
铜冶炼工艺技术升级改造电解区域工程
直流母线系统施工方案
1 编制说明
1.1．编制依据
1.1.1中国瑞林工程技术有限公司设计图纸CN0242DD1301EL1
1.1.2《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器，互感器施工及验收规范》GBJ148-90
1.1.3《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》GB50149-2010
1.1.4《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006
1.1.5《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006
1.1.6《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
1.1.7相关设备厂家技术资料
1.1.8本公司在多项类似工程中的施工经验。
1.2．适用范围：
本方案仅适用于铜冶炼工艺技术升级改造电解车间直流母线及整流系统安装。
2 工程概况
2.1 本工程依据中国瑞林工程技术有限公司设计图纸进行施工，在北附跨设置整流器室，整流器出线直流母线正负极为12×TMY-300×10，电解车间内的直流母线为12×TMY-300×10，引上母线为2×TMY-300×10铜母线，連接方式为：
直线段为焊接连接
拐弯或垂直交叉连接处和短路器连接处，采用不锈钢螺栓连接。
工艺电流走向图：
2.2主要工程量一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
整流变压器及整流柜
套
2
整流厂家配套：
整流柜、整流控制柜、远控操作台、直流传感器、纯水冷却装置、油水冷却装置、有载调压开关、整流控制系统。
2
铜母线
TMY-300×10
m
28000
3
母线补偿器
TMY-300×10，12片
套
8
4
不锈钢板
δ=10mm（材质：
304）
Kg
12800
δ=20mm（材质：
304）
Kg
2500
5
支柱绝缘子
ZPD-10
个
680
6
不锈钢螺栓
各类（材质：
A4－80）
套
24000
7
不锈钢圆钢
Φ22（材质：
304）
Kg
2400
8
不锈钢槽钢
10#（材质：
304）
Kg
7500
9
3 施工准备
3.1 由技术负责人组织参加施工的技工认真熟悉施工图纸及相关设计文件、标准规范，掌握设计意图及设计要求，对图中所选用的电气设备和主要材料进行统计。
做好施工图纸的审查、会审，参加设计交底及图纸会审。
3.2 按施工作业计划备齐施工用料及施工机具。
3.3 与设备材料部及质量管理部一起进行工程设备及材料的检验工作，要求设备、材料的规格、型号、数量应与图纸一致，附件、备件、质量合格证及技术文件齐全，同时应符合规范要求，按照要求及时进行施工前的报验，并作好检验记录。
3.4 根据项目特点，组织学习安全规程及规章制度，开工前对施工人员进行全面的安全技术交底。
3.5 施工前组织与土建专业进行工序交接，核实土建工程是否达到母线施工要求，内容如下：
3.5.1屋顶、楼板施工完毕，不得渗漏；
3.5.2室内地面的基层施工完毕，并在墙上标出地面标高；
3.5.3预埋件及预留孔位置应符合设计要求，预埋件应牢固；
3.5.4施工设施及杂物须清除干净，并有足够的安装用地，施工道路畅通。
3.5.5施工顺序：
4 组织机构：
序号
姓名
项目职务
学历
职称
备注
1
查全刚
项目经理
大学
高级工程师
2
陈昌胜
施工员
高中
技师
3
林志强
技术员
大专
工程师
4
周山保
质检员
大专
工程师
5
张国东
材料员
大专
6
赵松明
设备员
大专
7
叶明胜
安全员
高中
8
陶红
资料员
中专
5 质量要求及技术措施
5.1 整流变压器及整流柜的安装
5.1.1设备安装前，建筑工程应具备的条件：
5.1.1.1屋顶、楼板施工完毕，不得渗漏；
5.1.1.2室内地面的基层施工完毕，并在墙上标出地面标高；
5.1.1.3预埋件及预留孔符合设计要求，预埋件牢固；
5.1.1.4具有足够的施工场地，道路通畅。
5.1.1.5设备和器材到达现场后，应及时作验收检查，检查结果要符合有关规定。
5.1.2变压器本体安装
5.1.2.1变压器预计最大单件重量约35t，拟利用75t吊车整体卸车，起吊时，应将钢丝绳系在变压器专供整体吊装的吊耳上，并选用适合的钢丝绳进行吊装作业。
5.1.2.2变压器从车上卸至整流器室门前的专用托架上，托架下放置一定数量的滚杠，托架利用慢速卷扬机牵引至变压器基础旁，牵引着力点在设备重心以下，运输倾斜角不得超过15°。
在牵引过程用人力控制变压器行进方向。
具体方式如下：
托架尺寸图及整流变行走示意图：
5.1.2.3变压器运至变压器基础旁后，利用千斤顶将变压器顶升至基础轨道钢平面后，用枕木将将变压器下垫实后，用撬棍将变压器移至基础轨道钢上。
千斤顶应放置在变压器身外专供千斤顶使用的部位。
5.1.2.4变压器应在到货后请业主及监理工程师等有关人员到场检查外观及出厂检验报告。
其中：
油箱及所有附件应齐全，无锈蚀及机械损伤，密封应良好；
油箱箱盖法兰及封板的联接螺栓应齐全，紧固良好，无渗漏；
充油套管的油位应正常，无渗油，瓷体无损伤；
散热器、连通管完好无损伤；
由厂家提供现场补充用绝缘油，应与变压器内相同型号和批次，并符合要求；
瓦斯继电器到货后，应送有关部门，进行校验，变压器是否进行抽芯检查，需业主和设备厂家确认，如不进行抽芯检查，需厂家出具书面材料。
5.1.2.5设备就位后，应加以固定。
油位指示器应指示真实油位，无假油位现象。
变压器整体安装完毕后，经检查应无漏油及渗油现象。
5.1.2.6变压器基础安装应符合设计和规范要求，轨距按变压器实际要求确定，变压器顶盖沿气体继电器气流方向有1%～1.5%的升高坡度。
基础接地牢固可靠。
5.1.2.7有载调压切换装置的安装：
传动机构中的操作机构、电动机、传动齿轮和杠杆应固定牢靠，连接位置正确，且操作灵活，无卡阻现象；
切换装置的工作顺序应符合产品出厂要求，切换装置在极限位置时，其机械联锁与极限开关的电气联锁动作应正确；
位置指示器应动作正常，指示正确；
切换开关油箱内应清洁，油箱密封良好，注入油箱中的绝缘油应符合产品技术要求。
5.1.3变压器在试运行前，应进行全面检查，确认其符合运行条件时，方可投入试运行。
5.1.4变压器试运行时应按下列规定进行检查：
5.1.4.1变压器第一次投入时，可全电压冲击合闸，冲击合闸时，变压器宜由高压侧投入。
5.1.4.2 变压器进行三次空载全电压冲击合闸，应无异常情况；第一次受电后持续时间不应少于10min；励磁涌流不应引起保护装置的误动。
5.1.4.3 空载试运行24小时后，方可投入使用。
5.2硅整流柜及冷却装置安装
5.2.1整流柜及油水冷却器、纯水冷却器基础按照厂家技术文件和规范要求制作安装，接地牢固可靠。
5.2.2整流柜的进、出冷却水管与冷却系统之间，应用绝缘管连接，冷却系统的管道、阀门及管件，在安装前均应吹洗干净；当管道使用无镀层的普通钢管时，管内壁应按设计或厂家要求作防腐处理，安装后系统内部应冲洗干净。
5.2.3水冷却系统的水质应符合设计和设备使用要求。
冷却系统的管路应畅通，在额定压力下，其流量及出口水温应符合产品技术条件的规定。
冷却管路的连接应正确可靠，使用软管时应无扭折和裂纹。
5.2.3整流器柜及控制柜与基础连接用螺栓固定，其接地应符合规范要求，牢固可靠。
与整流变压器连接母线及伸缩节由厂家成套供货，用螺栓连接固定。
5.2.4整流器柜及控制柜投运前，应检验、调试符合要求，并清扫、整理干净。
试运行程序及要求应参照厂家技术文件和规范要求进行。
5.3 直流母线制作安装
5.3.1材料准备：
按设计图纸编制材料计划，铜母线、不锈钢板、不锈钢圆钢、及不锈钢管和不锈钢螺栓等主材由业主提供，并根据工期要求确认到货时间。
材料到货后，由材料人员验收，收集材料合格证明资料，并进行报验，对铜母线、不锈钢材料重要材料由业主方相关人员组织进行复验，并提交复试资料，报监理工程师审批合格后方可开始施工。
绝缘子到货后首先进行外观检查，表面严禁有裂纹、缺损和瓷釉损坏等缺陷，然后再对绝缘子进行抽样耐压试验检测，符合规范要求后方可使用。
5.3.2直流母线确认：
直流母线按照“直流母线敷设平面图及各零件大样图”，根据现场实际情况，对直线段母线尺寸进行测量，经业主方和监理方确认后，再进行制作。
5.3.3直线段母线制作：
直流母线设计直线段采用氩弧焊焊接连接，焊层厚度10mm，表面光洁度6，母线材料到货规格为TMY-300×10；6米/块，母线两端为12个Φ18孔，以便于用M16不锈钢螺栓连接，具体做法如下：
1）根据现场实测数据确定母线单片长度，首先用母线成套调整设备进行母线调直、调平，再利用母线加工成套设备的液压截断刀下料；
2）使用母线加工成套设备的液压冲孔套件，进行冲孔作业。
其中，水平母线开孔为纵向间距75mm，横向间距60mm；垂直连接母线开孔为纵向间距60mm，横向间距75mm；与短路开关连接母线开孔为纵向间距60mm，横向间距50mm，冲孔间距由设备冲孔模具决定；
3）等冲孔完成后，在孔眼300mm范围内，使用镀锡专用设备对铜母线两面搪锡，再加上导电膏，均匀复合。
4）孔眼完成后，再实施铜母线焊接。
先选用30#槽钢12米，两边加上L50*5角钢做固定点，固定点高度为300mm，固定点间距为300mm，铜母线焊接在槽钢面上施焊（此措施3套）。
如图：
共12个固定点，图中阴影表示焊接区域。
铜母线300×10施焊前，将母线打坡口，坡口角度为65°，坡口加工面用角向磨光机，
去除毛刺和飞边，坡口两侧50mm范围内用氧炔装置清刷干净，去除水分、油污；冷却后，用砂纸除去母线表面的氧化膜。
根据规范，焊接用焊丝选用HS201焊条，施焊前先检查铜焊丝的清洁，用砂纸除去焊丝表面的氧化膜。
焊工焊接前，先进行焊接工艺要点的焊前培训，进行技术交底；每位焊工的焊件要进行首件认可。
焊接前对口应平直，其弯折偏移不应大于0.2%，中心线偏移不应大于0.5mm，如图：
加热施焊区域的铜母线至400℃，用氩弧焊对母线施焊，要求一个焊缝必须一次焊完，焊缝的上部用磨光机打磨光滑呈圆弧形，焊层厚度10mm，表面光洁度6，母线焊完后必须冷却后，方可移动铜母线。
熔化极焊接工艺焊铜时的最佳焊接参数：
焊前预热温度：
350～550℃；电流：
290～320A，电压：
40V左右；
送丝速度：
5～7m/min；氩气流量：
8～10L/min。
质量要求：
铜母线的焊接接头的对口、焊缝应符合GBJ149—90《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》要求的有关规范。
接头表面无肉眼可见的裂纹、凹陷、缺肉、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。
焊缝采用超声波无损探伤，其质量要求应符合Ⅲ级标准的规定。
5）直流母线在组装前，每片母线按照设计要求涂抹防腐相色漆：
正极为赭色，负极为蓝色。
6）硬母线采用贯穿螺栓连接及不锈钢夹具夹持时螺栓应紧固，螺纹露出2～3丝为宜。
7）母线伸缩节不得有裂纹、断股和褶皱现象；其总截面不应小于母线截面的1.2倍。
母线伸缩节焊接及铜母线焊接必须进行首件探伤认可。
5.3.4不锈钢夹具制作：
不锈钢件制作主要不锈钢板的母线夹具制作，按零件图施工，根据绝缘子的实际螺栓孔用钻床开孔。
夹具为不锈钢板制作而成，按设计尺寸制作，不锈钢板为剪板机剪切，用磨光机打磨。
不锈钢水平板、竖板和肋板均不锈钢可靠焊接。
质量要求：
1）不锈钢件垂直度偏差小于5%。
2）不锈钢焊接焊缝饱满、无咬肉、无气泡等现象，且焊缝连续、均匀。
5.3.5现场支架制作安装:
现场的支架，主要是母线的吊架和支架制作安装。
根据电解车间母线设计图纸，吊架承重点为Ф22不锈钢圆钢与土建予埋件焊接。
横担为10#不锈钢槽钢。
槽下母线支架主要为不锈钢槽钢支柱，焊接固定在基础预埋不锈钢件上，支柱具体高度尺寸根据现场尺寸而定。
在槽间母线主要沿不锈钢吊架和在电解槽架上的土建预埋件固定的瓷瓶安装
质量要求：
1）不锈钢焊接焊缝饱满、无咬肉、无气泡现象，焊接长度为6倍的圆钢直径，双面焊，焊缝高度6mm。
2）吊架在同一水平尺寸上，误差±5mm。
3）吊架在同一垂直尺寸上，误差±3mm。
4）支架在同一水平尺寸上，误差±5mm。
5）支架在同一垂直尺寸上，误差±3mm。
5.3.6绝缘子安装：
现场支、吊架安装完成后，进行绝缘子安装。
在支架上用M14的不锈钢螺栓同时固定在绝缘子、底板和支架。
再安装绝缘子上部的不锈钢底板，用M12不锈钢沉头螺栓固定。
5.3.7直线段母线安装
先将绝缘子的夹具在底板上安装侧板，后一片一片将铜母线移上绝缘子底板，共6片（整流柜出线为8片）。
将母线两端的12根M16不锈钢螺栓穿上，使螺栓位置正确，无挤压现象。
6片的直线母线最大重量约10t，用行车整体吊装。
如行车不能使用，用4个5t的吊链固定在走道梁的12＃工字钢上，均匀起吊铜母线，为防止铜母线变形，在铜母线的焊缝区或伸缩节部位增加固定模具共8付（16片）。
每两片用M16的螺栓固定。
模具如图：
安装夹具的另一片侧板，并将每个夹具的母线垫板垫上，共5片，并将防溅板支架安装夹具固定在M16螺栓内。
完成后，将所有的螺栓旋至手紧位置。
绝缘子的铸铁部分要求玻璃钢防腐（三胶三布）。
如图：
质量要求：
1）铜母线安装同一水平，同一直线上，误差±5mm.
2）螺栓的扣露出2—3丝扣。
3）螺栓连接的母线两外侧应平整。
5.3.8转弯、垂直差段母线制作安装
此工序是铜母线安装的重点，在直线段母线安装完成的基础根据现场的实际尺寸进行放样，
图纸中的尺寸仅供参考，转弯时要考虑母线厚度的影响。
两端的母线钻孔用摇臂钻钻12Ф18孔，钻孔后打磨，打磨后搪锡，搪锡后抹导电膏，制作方法同前。
母线安装同直线段母线安装。
质量要求：
1）铜母线在同一水平，同一直线上，误差±5mm。
2）螺栓的扣露出2—3扣。
3）螺栓两端应有平垫。
4）铜母线必须在垂直直线上，误差±5mm。
在安装短路开关安装前，确认短路开关的接口尺寸，图中的尺寸仅供参考。
5.3.9引上母线的制作安装
引上母线在主干母线安装完成后制作安装，根据现场尺寸放样，确认方可下料制作，钻孔同前，母线煨弯采用机械冷弯，严禁热弯，母线的弯曲度应一致，母线的弯曲半径为40mm，如图：
质量要求：
1）螺栓露出2—3丝扣。
2）螺栓两端应有平整。
3）严禁铜母线热弯。
5.3.10母线调直
完成电解母线制作安装后，调直母线以及母线支架，使母线在同一直线，同一水平面上。
用螺栓紧密，使母线接触严密，连接螺栓用力矩扳手紧固，紧固力矩值如表规定。
螺栓规定（mm）
力矩值（N·m）
M16
78.5—98.1
M20
156.9—196.2
同时调直母线在绝缘子上平整牢固，使母线不受额外应力。
待整流系统送电后，使直流母线通额定电流运行24小时后，将整个系统停电，将母线中的全部螺栓用力矩扳手再紧固一遍。
5.3.11铜母线半成品运输
铜母线制作在我单位加工车间完成，需使用大型平板车运输至安装现场，运输距离为15km，最大单片铜母线长度约15m，最大单件吊装重量约5t,最大运输重量约30t。
由于单片铜母线吊装会造成变形，运输不当也会对制作成形的母线造成变形，都将直接严重影响母线安装质量。
因此我单位根据成型母线的形状和尺寸，制作了专用夹具和胎具以便于运输和吊装，如下图所示：
（1）专用夹（吊）具将母线成束夹紧，以增加机械强度，便于运输和吊装
（2）专用胎具放置于平板车上，保证铜母线竖直运输，控制变形，减少偏差
5.3.12铜母线偏差控制
铜母线按照设计图纸进行制作，但具体尺寸需以现场实测为准，因此，必须对电解槽支架进行尺寸复核，保证铜母线安装的水平度和垂直度，偏差过大需请结构专业施工单位予以整改，以保证安装质量。
按照现场实测数据制作的铜母线，我单位将重新绘制大样图。
7 机具使用计划
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
汽车起重吊8t
台
1
2
汽车起重吊12t
台
1
3
汽车（加长）
台
1
4
交流电焊机
台
4
5
直流电焊机
台
2
6
氩弧焊机
台
4
7
经纬仪
台
1
8
水平仪
台
1
9
磨光机
台
4
10
塞尺
个
1
11
母线煨弯机
台
2
12
红外线测温仪
台
1
13
台钻
台
2
14
吊链2t、3t、5t
只
各4
15
卡环1t、2t、3t、5t
只
各6
16
母线加工成套设备
套
2
17
专用镀锡成套设备
套
2
8 质量保证措施
8.1 健全工地质量管理体系，实行技术负责人制，负责专业技术和质量工作；
8.2 建立QC活动小组，经常分析施工过程中出现的技术和质量问题，并负责解决；
8.3 严格执行专业操作规程，各专业工种要持证上岗；
8.4 严格执行质量管理中的自检、专检和交接检查工作，做到各项检查有记录；
8.5 搞好工序的交接工作，坚持上道工序不合格，下道工序不施工的原则；
8.6 实行挂牌制，做到明确工作内容，质量管理标准、检验方法和检查验收条件等；
8.7 执行原材料、设备进厂检查验收制度，做到进厂的材料、半成品都符合设计要求的型号、规格、材质，并有产品合格证或产品质量证明书，有专人、专帐、专库管理；
8.8 开工前组织全体施工人员一次联合质检和质量分析会，并做好记录；
8.9 各工种、工序严格按规范和技术交底操作。
8.10检测及试验用器具、仪表必须经计量部门检定认定合格后，并在合格期内使用。
9 安全保证措施
9.1 基本安全技术措施
9.1.1进入现场必须戴安全帽。
9.1.2登高作业必须系安全带。
9.1.3施工现场临时用电参考执行《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ-46-2005。
9.1.4所有安全措施须经安全部门检查、确认。
对施工人员做好安全交底，并记录。
9.1.5严格遵守电工安全操作规程；
9.1.6施工中所用照明、电动工具使用后，应特别注意开关是否拉掉；
9.1.7要正确使用工具，尤其是各种电动工具应严格按使用说明书规定来使用，不得乱用，以免发生人身和设备事故；
9.1.8现场的工具的材料要严格保管，以防丢失；
9.1.9坚持每天的施工现场整理，做到工完料尽场地清；
9.1.10每项工作完成做好班组施工记录或隐蔽工程记录，做好自检记录；
9.1.11进入施工现场，带齐安全防护用品；
9.1.12坚持每周一次安全例会，并做好记录。
9.2 具体安全技术措施
9.2.1所有人员必须持证上岗,严格按专业安全技术操作规程施工,严禁违章作业,严禁违章指挥；
9.2.2铜母线制作须严格遵守机械加工作业人员操作规程，严禁违章作业。
9.2.3吊装作业须由专业起重人员完成，根据实际要求选择吊装设备和用具，并按照规范要求定期对吊具和钢丝绳进行检验，已损坏和不符合要求的严禁使用；利用行车吊装前，须保证行车已经过相关部门检测合格。
9.2.4现场使用的脚手架，经安全复检后，方可使用。
由于安装现场支架上无走道板，人员在结构梁上进行行走和作业，结构梁高度约4.1m，须在走道梁一侧按照规范要求设置安全绳和脚手架搭设的护栏。
9.2.5现场设专职安全检查员，进行安全监督检查，发现不安全因素及时整改，制止不执行安全技术操作规程的行为。
9.2.6在进行氧炔焰切割和电弧焊时，应提前审报安全部门，同意后方可施工，并安排专人现场监护，发现问题及时处理并终止作业；应采取防护措施，在易燃物上应盖石棉瓦，以融热、防火防机械操作，并在作业现场配备足够的CO2灭火器（干粉1211）防止意外发生。
每天施工完毕，应关闭氧气、乙炔，切断电焊机及其它电动工具的电源，仔细检查作业现场，确保焊渣、氧化铁等明火全部熄灭后才可离开现场。
9.2.7现场安装时，专人每天检查现场安全，并做好记录。
10施工计划（见电解安装工程计划）
11人力资源安装
序号
工种
数量
备注
1
电工
30人
2
焊工
4人
3
钳工
6人
4
力工
120人
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