安钢3#高炉热电鼓风站汽机间鼓风机组方案.docx
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安钢3#高炉热电鼓风站汽机间鼓风机组方案
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
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》DL5011-92
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98
《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》GB50236-98
《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：
基础检查与验收清洗与装配设备就位、找平、找正和标高的测定调整和试运转联动试运转
整个设备安装流程见下页：
施工技术准备
基础验收
现场制作
中心标板和基准点的埋设和测量
设备开箱检查验收
基础垫板的设置
主体设备的安装
附属设备的安装
管道安装
系统试压
单体试运转
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0.03mm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
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