400KA铝母线加工安装方案.docx
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400KA铝母线加工安装方案
中宁县锦宁铝镁新材料有限公司
42万吨铝镁合金项目
400KA电解槽铝母线加工安装施工方案
十一冶建设集团有限责任公司
目录
1工程概况116
2施工部署116
3质量控制点116
4施工技术标准及规范和采用的新工艺、新技术、新设备117
5施工准备117
6施工工序118
7加工场地布置图（参考图，具体实际现场定）118
8加工程序120
8.1主要流程图120
8.2各种加工程序及使用机械121
8.3立柱母线及短路母线组焊123
8.4阳极母线加工126
8.5阴极母线预组焊127
8.6软铝母线加工127
9铝母线安装128
9.1母线安装顺序128
9.2母线安装前准备工作129
9.3主要安装方法130
10主要资源供应计划132
11保证进度的技术组织措施134
12保证质量的技术组织措施135
13保证安全的技术组织措施135
14环境污染防治和文明施工的技术组织措施136
15铝母线制作安装进度计划137
16电解槽母线配置图（参考图）137
1工程概况
中宁县锦宁铝镁新材料有限公司42万吨铝镁合金扩建项目由东北大学设计研究院设计设计，电解槽电流强度400KA，采用六点进电，为中间点式下料预焙阳极电解槽。
本工程规模为35万吨再生铝，电解车间为东、西两栋主厂房，共282台电解槽，每个车间为141台。
其母线的加工和安装较复杂，而我单位在平果铝一期工程（164KA）、平果铝GP-320工程（320KA）、云南铝厂工程（300KA）、眉山（300KA）、焦作万方（280KA）、湖南创元（300ka）、滨州（300KA）、包头（300KA）、永成（350KA）等电解铝工程的施工中积累了丰富的施工经验，有着成熟的施工工艺，可以确保本工程的质量、进度。
施工内容为电解车间内施工槽数的所有母线（包括阳极母线、阴极母线、槽周母线、端头母线、过道母线（含临时过道母线）、进电母线等）的加工、焊接、安装、铝导杆与钢爪的焊接。
2施工部署
进场后首先布置加工场地，把加工机具安装好。
根据来料情况，进行加工，原则是先加工槽周母线，然后加工立柱母线，最后加工阳极母线。
要求10～20台槽为一个组合及循环加工。
在现场具备安装条件时，把加工好的母线运到现场进行安装，先安装槽端及槽底母线，电解槽安装后，安装进电侧母线及出电侧母线，立柱母线，在电解槽提升架安装后，安装阳极母线。
3质量控制点
3.1接触面加工
为了减少接触面的电压降，接触面加工一定要平整光滑，做法是先用铣床铣接触面，然后进行人工研磨，使接触面达到要求为止。
3.2铝母线焊接
焊接工序控制如下：
3.2.1焊工必需持有有色金属焊接岗位上岗证，才能进行操作。
3.2.2使用熔化极氩弧焊机进行焊接（日产TRA-500、CPDP-500型；国产NB-500型）。
3.2.3焊接前认真检查焊机设备各部位是否运行正常，针对施焊对象及条件将焊机调整到最佳工作状态。
3.2.4氩气纯度应达到99.99%以上。
3.2.5铝焊丝应选用SAL-3及以上牌号的焊丝。
3.2.6焊接母材应为一级工业纯铝以上。
3.2.7依照《铝母线焊接工艺评定报告》所要求的焊接电压、电流、速度及操作要领进行操作。
3.2.8铝母线焊接场所应清洁、干燥并有防风装置，焊口应干燥并打磨干净。
4施工技术标准及规范和采用的新工艺、新技术、新设备
4.1采用中华人民共和国行业标准YS5417-95《铝母线焊接施工及验收规范》及沈阳铝镁设计研究院编《铝厂电解车间母线制作安装技术规范》。
4.2采用的新工艺、新技术、新设备
4.2.1铸铝母线的加工采用荣获广西壮族自治区人民政府科学技术进步二等奖的“铸铝母线切削加工成套专用机床的研制及铸铝母线加工工艺的研究”的成套设备进行加工。
4.2.2铸铝母线焊接采用十一冶编制的“超大型铸铝母线熔化极半自动化脉冲氩弧焊接工法”。
4.2.3铝软带剪切采用我们自行研制的“软铝带定尺剪切机”，此设备能够按不同规格长度设定软铝带剪切长度、精度在±1mm以内。
5施工准备
5.1熟悉图纸资料，弄清设计图的设计内容、要求，各图之间的相关联系。
统计出图中的材料：
铸铝母线的规格、数量、硬铝焊片的总数量及各种规格的数量，软铝带的总数量及各种规格的数量，各种绝缘材料数量，各种紧固件的数量。
5.2准备施工机具材料及必要的一些材料，配置加工场地及安装加工机械。
5.3技术、安全交底
对施工人员进行有针对性的技术、安全要求、技术标准及施工方法的交底。
5.4材料采购订货，落实甲供材料的供货时间。
5.4.1材料供料计划
由于铸铝母线、硬铝板、软铝带的数量大，为利于资金使用，减少堆放，要根据工程进度及工艺的配合，有计划安排进料。
以下为母线进货程序：
1）槽端母线：
安装时间：
母线基础找平，端侧母线支架安装完毕，电解槽未安装之前。
2）槽底母线：
安装时间：
电解槽基础梁找正安装完，电解槽未安装前。
3）进电侧（左边、右边）母线：
安装时间：
电解槽壳安装完毕找正后。
4）进电端、中间过道母线安装
安装时间：
据订货情况条件允许时安装。
5）立柱母线及短路母线：
安装时间：
进、出电侧母线安装完毕。
6）阳极母线：
安装时间：
阳极提升装置安装完毕。
6施工工序
6.1准备阶段
见上第5条。
6.2施工阶段
开工报告—技术交底—领料—铝母线加工—铝母线安装焊接—收尾。
6.3调试及交工阶段
测绝缘—送电—测量接触面及焊接点的压降—投产验收。
7加工场地布置图（参考图，具体实际现场定）
8加工程序
8.1主要流程图
铸铝母线加工流程图
8.1.1一般铸铝母线加工程序
母线验收→来料堆放→校直→铣端面→验收→成品堆放
8.1.2立柱母线加工程序：
验收→来料堆放→校直→铣端面→锯削→钻眼→铣面→焊接组对→人工刮研→打磨→组装成型→验收→成品堆放
8.1.3阳极母线加工程序
材料验收→来料堆放→校直→铣端面→钻眼→铣接触面→验收→成品堆放
8.1.4预组装焊接母线加工程序
成品验收→在模具上组装成型→焊接→成品验收→成品堆放
8.1.5软铝带加工程序
剪切→压模成型→点焊成束→加工成型→绑扎验收→成品堆放
8.1.6铝焊板加工程序
来料验收堆放→划线→剪切→验收→成品堆放
以上加工程序加工的母线必须在1台电解槽上验证无误后方能批量生产。
8.2各种加工程序及使用机械
以立柱上部母线为例，加工程序如下图示（示意图）：
8.2.1母线校直
铸铝母线规格品种繁多，最长的达十多米，最重达4t，在生产、运输中造成的弯曲，应给予校直，部分变形较大确实无法校直的母线，应做退货处理。
母线的进货验收、校直标准参照有关规范执行。
8.2.2铣端面
铸铝母线来料时，端头往往歪斜不规矩，影响安装质量及焊接质量，为确保精确长度，必须对所有母线进行铣端面处理，铣端面的直线度、不平行度参照有关规范执行。
主要使用机械：
C620车床配电动机带飞刀盘端面铣床。
8.2.3锯
母线来料时，其形为长方体，需锯成以下坯料，其技术要求：
应预留1-3mm左右的加工度。
主要使用机械：
φ1200园盘锯床、φ500园盘锯床
φ1200园盘锯主要锯纵深，φ500园盘锯主要锯横深。
8.2.4钻孔
其技术要求严格，允许偏差很小，因此采用组合套钻，即一次性钻完相关孔。
使用主要机械：
φ70单孔-多孔组合钻配以下钻具：
1）3×φ38间距150mm组合钻具；
2）4×φ55间距230×230（240）mm组合钻具；
3）4×φ26间距220±1×247±1mm组合钻具。
8.2.5铣面每个立柱母线上共5个铣面：
要求平面度300mm内不大于0.02。
8.2.6研刮面
用人工研刮，标准平板着色检查3点/cm2以上。
8.3立柱母线及短路母线组焊
8.3.1立柱母线组焊如图8.3.1（示意图）
图8.3.1立柱母线组焊图
8.3.1.1按图在平台用胎具固定铝母线
8.3.1.2按图安装母线，找平、对孔，用锲子找好间隙固定死。
8.3.1.3二面缝点四处。
要求：
1）上、下铣面应平行
2）四个孔必须尺寸准确
3）焊接良好
4）铣面应特殊保护
5）应做适当反变形
使用工具设备：
1）组焊钢平台，胎具1套
2）熔化极氩弧焊机：
2台
8.3.2短路母线组焊（参考图）
见图8.3.2
图8.3.2短路母线组焊图
8.3.3.1将母线按图尺寸固定牢靠
8.3.3.2将加工好的软带由内向外焊接
8.3.3.3封焊口
要求：
1）尺寸按图示尺寸固定牢靠，否则在锤打时容易松动、偏移、造成误差。
2）氩弧焊应焊接良好。
使用工具、设备：
1）组焊平台、胎具1套
2）熔化极氩弧焊机2台
8.4阳极母线加工
8.4.1阳极母线共计328根，母线规格为550×180×8360
加工示意图8.4.1
图8.4.1阳极母线加工图
8.4.2钻孔
采用组合钻，一次钻四个孔组合钻具。
8.4.3铣面
采用大面铣方式。
要求：
1）钻孔尺寸应严格按图纸尺寸控制。
2）铣面应采用φ600飞刀盘大面铣，应保持铣面处200+2mm。
铣面过程中母线只做前后夹紧，不做上下夹紧。
3）要求按中心线向两边划线方式确定位置。
4）应严格检查制度，不合格不许出厂。
使用设备机具：
1）使用摇臂钻Z3040及自制4×φ26间距为220±1×247±1mm组合钻。
2）阳极母线卡具1套
3）15m滚道2条
8.5阴极母线预组焊
为提高工效减少安装时现场焊接量，凡可以在加工场地焊的铝母线尽可能组焊后出场。
组焊图例（见下图）：
母线：
2、4组焊铝焊片：
18、19
使用设备：
1）熔化极氩弧焊机3台
2）组焊平台3套
8.6软铝母线加工
软铝母线（δ=1），来料软带的宽度应等于设计宽度并成盘供应，每盘约重0.5吨，下面以某种阴极软母线为例说明。
8.6.1剪切
应仔细核定图纸长度，并放大样后确定长度。
应遵循先焊接一台电解槽后，再批量加工的程序。
当确定长度后，便可剪切下料，每10片一束，拍平，堆垛保管。
剪切示意图示如下：
使用设备：
1）用软带剪切机剪切
2）软带盘架设装置1台
8.6.2压模成型和点焊成束
使用设备和工具如下：
1）压力机30t
2）胎具（应具有多套或能替代）
在压模成型后，分10片点焊成束。
8.6.3刨坡口
8.6.4打捆保管
用铁丝绑扎，并分类堆放，挂牌指示，应保管在干燥、清洁场所，保证软带表面不蚀，不污不潮。
9铝母线安装
9.1母线安装顺序
母线安装顺序图
9.2母线安装前准备工作
9.2.1清扫现场，尤其特别注意清除电解槽周围可燃物品，建工具室、材料室、休息室、划分堆放材料场地等。
9.2.2了解车间内的天车、照明、临时供电点、供水点等情况，安排好天车维修工作、厂房照明工作、架设供电电源工作，配置供水点等。
9.2.3搭设操作平台
每道工序之前应考虑安全、提效工作。
9.2.4做好各种设备、工具、材料的检查工作，搞好现场保卫工作等。
9.3主要安装方法
9.3.1一般母线组焊
9.3.1.1直线连接焊
如下示意图
9.3.1.
2直角对焊
变形量较小，示意图如下
9.3.2阴极软母线组焊
阴极软母线组焊如下图
9.3.2.1焊接固定铝钢爆炸焊片，根据设计图，利用临时支架，直接将铝钢爆炸焊片焊接固定在铝合金炉的摇蓝架上，固定材料用φ16螺纹钢，并在爆炸焊片底部焊上2-3块钢焊板，以加固阴极爆炸焊片。
以后成批将余下的钢焊片焊完。
9.3.2.2焊接软铝带
将焊口打磨干净，由底向上焊接，束与束之间应打紧，最后一片焊完，应进行封焊，焊肉高出2-3mm，保证焊口截面及美观。
9.3.2.3焊接钢板组
用CO2熔化极电焊机由底向上焊接，应作封焊处理。
9.3.3立柱母线安装
见图9.3.3
图9.3.3立柱母线安装图
9.3.3.1利用母线基础，用临时夹具固定母线根部，使立柱母线根部保证在测量中心线上。
9.3.3.2利用电解槽做临时可调固定支架，固定立柱母线的腰部，使立柱母线能做到前、后、左、右四个方向微量调节，保证与阳极母线与槽进出电侧母线及四根立柱母线之间的相关尺寸。
9.3.4阳极母线安装
9.3.4.1将挂好的四根阳极母线，利用阳极提升装置提升至正常运行的中间位置，并予于复查无误后，用万用表或500V摇表测量绝缘情况。
9.3.4.2将阳极母线提升到上、下极限，检查母线不应于电解槽上部结构相碰，并检查假设焊完过桥焊片后亦不应与上部结构相碰。
9.3.4.3阳极母线的加工面应垂直安装，允许呈“八”字状，偏差值为0-2mm，严禁出现倒“八”字型，因此在安装临时支架时，应根据过桥母线的焊接形式做适当的反变形，如下图示：
9.3.4.4用临时支架将阳极母线调好后，固定牢靠，焊接。
焊毕，冷却12个小时后，拆支架。
9.3.4.5核查其相关尺寸。
10主要资源供应计划
10.1劳动力需用计划（见表1）
表1
序号
工种
人数
备注
1
工程师
2
持证
2
氩弧焊工
30
持证
3
电焊工
12
持证
4
气焊工
4
持证
5
钳工
4
持证
6
车工
4
持证
7
铣工
6
持证
8
天车工
4
持证
9
起重工
2
持证
10
电工
20
持证
11
普工
40
合计
126
10.2主要机具供应计划（见表2）
表2
序号
名称
规格
数量
备注
1
液压校直机
320吨
2台
自制
2
水平锯铣床
600×600
2台
自制
3
立式园锯床
φ1200
2台
自制
4
组合钻具
3×38
4×26
4×55
各1台
自制
5
φ60钻床
φ60
2台
自制
6
软带弯曲机
30t
1台
自制
7
阳极大面铣
12000×1000
1台
自制
8
软带剪切床
δ=1
1台
自制
9
剪板机
2500；δ=12
1台
10
母线端面铣床
C620改装
2台
11
熔化极脉冲氩弧焊机
日产TRA-500
日产CPDP-500
16台
12
CO2熔化极电焊机
NBS-500
6台
13
交流电焊机
300A
4台
14
汽车吊
8t
1台
15
载重汽车
5t
1台
16
摇臂钻床
φ50
1台
17
5t桥式天车
5t
2台
18
万用表
MY61
1台
29
千斤顶
1～5吨
10个
20
手动葫芦
2～5吨
4个
21
铸铁标准平板
0级，300×400
4
22
铸铁标准平板
0级，300×300
4
11保证进度的技术组织措施
除严格执行施工组织设计规定的各项进度保证措施外，针对本子项、本专业的具体情况，还须实施以下保证进度的技术措施：
11.1施工前要做好充分准备，组织施工人员看施工图，学习规范，学习有关的文件资料，熟悉场地及施工内容，备好料，布置及安装好加工场地。
11.2根据施工工程量及条件，配备足够的机具，安排好人员及时进场，各工种人员要配备齐全。
11.3及时解决施工中出现的问题，施工图的问题要提前发现，提前找设计院解决，甲供材料，及时找有关部门提前落实，供给时间，技术难题，要组织技术力量尽快解决，尽量不要影响工程施工。
12保证质量的技术组织措施
按“质量、环境、职业健康安全”管理体系要求对工程质量进行管理，严格执行施工组织设计规定的各项质量保证措施，另外针对本子项，本专业的具体情况，制定以下保证质量的技术措施：
12.1加强职工思想教育，树立质量第一思想，严格执行质量、环境、职业健康安全标准，并落实到实处。
12.2材料、元器件进场及安装前要进行认真检查，合格的才能使用和安装，不合格的及时提出，要求有关部门处理或调换，不得勉强使用。
12.3对施工班组进行技术交底，熟读图纸。
12.4严格加工、安装自检、互检制度，不合格品严禁出加工厂。
12.5保持经常与设计、监理、甲方代表的联系，并为其检查检验提供便利条件。
12.6特殊工序控制
铝母线焊接是铝母线施工中的一道重要工序，属于特殊控制过程。
12.6.1焊工必需持有有色金属焊接岗位上岗证，才能进行操作。
12.6.2使用熔化极氩弧焊机进行焊接（日产TRA-500、CPDP-500型；）。
12.6.3焊接前认真检查焊机设备各部位是否运行正常，针对施焊对象及条件将焊机调整到最佳工作状态。
12.6.4氩气纯度应达到99.99%以上。
12.6.5铝焊丝应选用SAL-3及以上牌号的焊丝。
12.6.6焊接母材应为一级工业纯铝以上。
12.6.7依照本单位编制的《铝母线焊接工艺评定报告》所要求的焊接电压、电流、速度及操作要领进行操作。
12.6.8铝母线焊接场所应清洁、干燥并有防风装置，焊口应干燥并打磨干净。
13保证安全的技术组织措施
按“质量、环境、职业健康安全”管理体系要求对施工安全进行管理，除严格执行施工组织设计规定的各项安全保证措施外，针对本子项，本专业的具体情况，还须实施以下保证安全的技术措施：
13.1使用的电气设备及加工设备的金属外壳必须按规定可靠接地。
13.2所使用的电气设备及加工设备的电源必须由专职电工安装及维护。
13.3所使用的电气设备及加工设备跳闸时，不得强行合闸，应查明原因，排除故障后才能再合闸。
13.4严禁带电作业或采用预约停送电时间的方式进行机具电气检修，必须切断电源并挂牌后才能检修，警告牌的挂、取应有专人负责。
13.5临时电源及所使用的电气机具，应装设漏电保护装置，并应试验合格，动作灵敏可靠。
13.6.1施工人员必须持证上岗
13.6.2施工人员必须严格遵守本工种的安全及技术操作规程
13.6.3进入现场必须戴安全帽，高空作业须系好安全系带
13.6.4在通风条件差的场所应安装排烟装置，以保护施工人员健康。
13.6.5组织措施
13.6.5.1施工现场必须健全安全组织机构，明确岗位责任制，杜绝违章指挥和违章作业。
13.6.5.2施工现场设置专职（兼职）安全员，负责现场的安全督促检查工作。
13.6.5.3参加施工人员要穿戴好劳保用品，严按从《安装工人安全技术操作规》要求，认真操作。
13.6.5.4严格坚持周一安全例会。
13.6.5.5技术交底的同时，要进行安全交底。
13.6.5.6对新招普工，必须先进行安全教育，考试合格后方能上岗。
14环境污染防治和文明施工的技术组织措施
按“质量、环境、职业健康安全”管理体系要求对施工环境进行管理，严格执行施工组织设计规定的各项文明施工保证措施：
14.1进入厂区，必须遵守厂内的规章制度。
14.2在厂区施工，不允许随便丢工业垃圾和生活垃圾，在禁烟区内不得吸烟。
14.3在施工区配置醒目的警示线，保证进入现场的人员获得足够的警示需要。
14.4做好设备材料的接收与发放工作，运用科学的管理，保养办法，建立各种标识，使其整齐有序，不损、不丢、不乱。
14.5施工中应遵守有关部门制定的卫生和健康规定，保持施工现场和所有工程施工区域的清洁。
14.6施工完毕，应及时清理现场，恢复被破坏的场所，生活及生产垃圾必须清理干净，不得污染环境。
14.7严格执行本施工组织设计各项规定的有关保证措施。
15铝母线制作安装进度计划
见施工组织设计施工进度网络计划
16电解槽母线配置图（参考图）
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