锂离子隔膜生产轻工业.docx
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锂离子隔膜生产轻工业
锂离子隔膜生产轻工业
重庆分公司
科技成果
题目：
1500万平方米高性能锂离子电池隔膜
生产线设备安装施工技术总结
作者：
段波
时间：
二0一0年十二月二十日
1500万平方米高性能锂离子电池隔膜
生产线设备安装施工技术
段波
摘要1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线是专门生产一种锂离子电池用的塑料薄膜的设备生产线，其设备安装特点是设备生产线安装共计120米长，其产品薄膜的厚度只有50μm、35μm、9μm三种产品，其对设备安装的平行度及垂直度要求就相当的高。
1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线的建成对实现高性能消费型、动力型锂离子电池隔膜湿法工艺国产化，也将彻底打破国外技术垄断及推进我国新能源汽车奠定了坚实的基础，本人对设备安装及管道安装注意事项进行总结。
关键字高性能锂离子电池隔膜生产线设备安装管道安装
一、前言
为了满足国内对锂离子电池隔膜消费量增长的需求，逐渐取代国外对中国锂离子电池隔膜高端市场的垄断，提高国内锂离子电池隔膜产品的市场份额，拟在重庆长寿化工园区新建1500万平方米/年高性能锂离子电池微孔隔膜生产装置。
它的建成，对实现高性能消费型、动力型锂离子电池隔膜湿法工艺国产化，也将彻底打破国外技术垄断及推进我国新能源汽车奠定了坚实的基础。
1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线中包括主线设备安装、公用工程安装。
其中主线设备主要包括了：
日本进口设备（挤出机）、美国进口设备（铸片机、纵拉机、一换热器、二换热器、测厚仪一、收卷仪一、一横拉、测厚仪二、收卷仪二）、日本进口设备（萃取单元）、美国进口设备（二横拉、测厚仪三、收卷仪三、大分切机）以及德国进口设备（小分切）。
公用工程包括：
锅炉导热油单元、冷冻水单元、空压机系统单元、凉水塔冷却水单元，分别为主线设备提供水、气及热源。
由于公用工程的施工都是和以前的一样，本文主要强调主线设备及管道的施工技术。
主线设备安装于长150米，宽24米，高9米的轻型钢结构厂房内，主线设备安装高度最高为5米其中厂房还预留了第二条生产线的安装位置，本次主线设备安装即只有宽度为12米，由于本次设备均为国外组装件，其外部均有木箱包装，单件箱重多数在4~6吨左右，其中有2件最重约12吨，包装木箱外形尺寸6530*2070*2320、4510*3160*3170等，共计108箱，主线设备安装完成共计200吨。
对于以往干多了化工设备装置的工程其施工方法还是有些不同的。
以下本人根据施工过程进行阐述。
二、锂电池微孔隔膜生产工艺
先将超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯与白油和助剂按比列混合，加热熔化混合物使混合物均匀混合，然后将混合物由挤出机挤出成膜，成膜后再双轴向对膜片进行双向拉伸处理。
进入密闭洗涤槽进行萃取，用二氯甲烷洗去附着在产品内的白油，在洗涤后，再进行热定型、卷绕和分切，即得产品。
在生产中挤出成膜的温度为190~200℃，热定型温度为100~110℃。
三、主线设备特点
主线设备中除了换热器、测厚仪、收卷仪是整体到货安装的，其余设备均由散件按照设备组装图纸进行组装而成，由于是生产塑料薄膜制品，120米的整个设备生产线安装需中心偏差控制在2mm内，且每个出膜口及进膜口的标高差控制在0.5mm内，以保证整个塑料薄膜在生产中的平行度及膜厚的均匀度。
四、施工程序流程图（见图一）
如下图所示
五、主线设备安装主要技术要求：
由于本次设备均为国外进口散件安装，包装箱多大108箱，且进口的厂家多大4家，产品的成型厚度分别为50μm、35μm、9μm，组装的设备生产线长达120米，基于以上的实际情况及现场安装场地较窄，根据业主要求，设备包装箱运输前需仔细查阅装箱清单并对照图纸的件号需要先安装的必须先进行运输到位，各设备安装主要技术要求分别：
主、辅挤出机在出模头处夹角为30°，螺杆箱安装标高必须控制在1430MM，保证模头出的薄膜能被安装在±0标高的铸片机进行压膜成片。
纵拉机分3段组装安装在基础上，将铸片机出来的薄膜进行纵向拉伸至800MM宽，在一横拉导热油加热至100~110℃利用链条传动将薄膜幅宽拉至2000MM，再进入萃取单元将薄膜上的白油进行洗涤后回收，薄膜再经过二横拉在导热油加热至100~110℃利用链条传动将薄膜引至收卷仪成卷后经大分切进行切割成一小卷，再根据产品要求用小分切切割更小卷小卷的薄膜。
120米的整个设备生产线安装需中心偏差控制在2mm内，且每个出膜口及进膜口的标高差控制在0.5mm内。
六、施工准备
1.施工技术准备：
根据各设备外形高度及现场实际测量各设备安装落脚点实际标高确定出设备安装的基准线的实际标高。
做到相关技术文件、设备布置图、机器制造图及基础设计图进行会审、核对确认；由业主现场代表、厂家专业工程师与安装单位专业工程师进行技术交底，编制安装技术方案并按规定程序审核批准；通过技术交底，安装人员对安装所用的技术文件、图纸和安装技术方案有深刻理解并熟悉各安装阶段的技术要求。
2.施工用工器具（包括制造厂提供的专用工具）及材料的准备一定到位。
七、设备开箱、检验和运输
1．根据进口设备装箱清单认真清理到货的箱号，设备名称规格，数量等技术资料。
2．按装箱单逐箱清点零部件、备品备件、材料、专用工具等，核对数量、规格，外观检查有否缺陷、损坏、锈蚀等情况并作好记录，妥善保管。
3、设备运输是本次安装工程较为重要的一项，其运输的快慢直接影响到安装的进度，由于本次生产线是生产的塑料薄膜类，它对安装环境要求是相当高的，因此在进行设备安装前其厂房的地坪、室外的运输道路都已正式完成，因此，本次在运输中我施工单位找来5吨机动叉车1辆及2吨手动液压叉车2台共同配合完成设备包装箱的转运。
见示意图
施工注意事项：
5吨机动叉车与2台2吨手动叉车在运输时需配合默契，并统一听取起重师傅的指挥，防止5吨机动叉车与2台2吨手动叉车的受力不均，导致运输机械、设备、人员的不安全。
采用以上办法8小时工作时间内平均可以运输设备10箱，总工设备转运共计11天，且运输费用较用吊车也便宜不少。
对于重量在12吨左右的包装箱还是需要采用吊车加滚筒带牵引的方式进行运输，其速度就比较慢一些。
八、基础检查验收及处理
1.基础交接验收执行《机械设备安装工程施工及验收通用规范》HJG203-83.
2．按图纸设计尺寸，以厂房D轴中心线向C轴偏移1100米为整个设备生产线的纵向基准线，横向基准线根据业主提供的设备定位图中每个设备的脚板落脚点为基准。
3．以挤出机设计标高为基准检查挤出机的基础标高、其余设备都安装在±0MM的地坪上，先按设备安装脚板落脚图将设备的横线基准线、纵向基准线画出来，用全站水准仪将所有点的标高测出来，由于地坪是钢筋砼地坪，设备安装标高就按照标高最高的点做为主线设备安装的基准标高，其挤出机的标高也需以根据实际确定的设备安装的地坪（±0MM）基准标高值高出1430MM才能满足挤出机与铸片机的高差要求。
九、锂离子电池隔膜主线设备安装技术
1、首先了解了主线设备的组成分别由主、辅挤出机、铸片机、纵拉机、收卷仪、测厚仪、一横拉、萃取单元、二横拉、大分切、小分切。
其中挤出机、一横拉、二横拉都为散件需现场进行组装，由于塑料薄膜生产线本身对产品尺寸偏差要求都较为精确，对安装要求就更高了，120米的整个设备生产线安装需中心偏差控制在2mm内，且每个出膜口及进膜口的标高差控制在0.5mm内。
要保证整条生产线的水平度和平行度的要求更加的难，针对以上的安装难点分别制定控制方法，为了控制中心线偏差，本次设备安装需制作一套中心线复查装置，先将所有设备的落脚点的全部标高分别测量出来，并计算出逐个点的偏差，根据偏差选择不同厚薄的垫铁，垫铁最多不超过3块；为了控制平行度需先在地坪上按定位线放出设备安装的中心线，并在超过设备安装后的最高5米标高点重新架设一条复核安装完成后整条生产线的钢丝找中心的方法进行。
钢丝找中心钢架为现场自制，其组成有：
10#槽钢钢架、钢丝、钢丝收紧装置、钢丝找中顶丝、吊线锤。
10#槽钢钢架制作高度为6米，为保证其垂直度及刚性需在其2/3处增加斜撑；钢丝根据其扰度要求及跨度选用1mm钢丝；钢丝收紧装置采用M16花篮螺丝将整个140米长的钢丝进行收紧，保证中心线的垂直度；钢丝找中顶丝用单体六角螺栓M16*85共计2套，将其螺母焊接在钢架顶端设备安装中心线两侧，通过螺栓的旋进将钢丝顶至与地面中心线重合的位置；吊线锤用于复核安装完成后设备的中心线是否会与地面中心线一致。
本钢丝找中装置的优点是可以重复拆除和恢复使用，对于由于设备就位后部分中心线被设备遮挡掉了就可以用设备上的中心线进行找正找平，而且对于连续的长的设备线有了设备顶部的中心标准后，其散件设备可以同时进行安装工作，不需要按从前到后的安装循序，提高了整个设备生产线的安装进度。
2、本文着重阐述一、二横拉设备的安装技术，因为一、二横拉设备全为散件安装，且组装后长度分别为30米和22米。
以下为设备安装方法：
2.1、组装顺序：
机架---机框隔板---风嘴-----换热器----保温板---风机
2.2、机架安装前先仔细看设备的装配图，找到其共性后进行分区后开始安装，一横拉分为7个区、二横拉分为4个区，每个区安装的机架有2座，机架的两端分别有个链条盘，待设备全部安装完成后再安装链条。
在一、二横拉设备中机架安装的纵横向水平度需控制在0.5mm及中心线偏差2mm内，也是保证整个生产线的安装质量最关键的工序。
见下图示意安装
。
2.3、机框安装待所有机架安装找平、找正后进行，用于支持其出热风的风嘴的重量、换热器的重量及外墙保温板的支撑架，其对角线的偏差控制在5mm内，机框的立柱垂直度1/1000，横梁水平度1/1000。
2.4、风箱风嘴通过螺栓固定在机框上，风嘴分上下两层，其出风口分别对着机架上链条带动的薄膜上，用其保证塑料薄膜的塑性。
所有风口标高需保持一致，需调节风箱置于机框的固定螺栓的位置。
2.5、换热器固定与机框顶梁的两侧，是将导热油的温度对由风机抽入的空气进行加热后，再经过风箱和风嘴吹至薄膜上，其安装也应保证横平竖直，尺寸偏差控制在2mm内。
2.6、保温板的安装是将整个一、二横拉内的安装成一个密闭的房间保证横的的塑料薄膜进行拉伸的温度，保温板固定在机框的侧面及顶面，其安装要求横平竖直，尺寸偏差控制在5mm内。
每个区顶部都设有观察窗，在操作侧及驱动侧都设有观察门。
2.7、风机安装于保温板外侧，用于给一、二横拉提供冷风及将废气进行排放至室外。
其安装于机架外侧的支撑架上，风机安装符合国家规范。
2.8、待一、二横拉组装完成，采用钢丝找中法进行重新测量其中心线，见示意图。
本工程单体试车及联动试车都由外方进行了调试。
十、质量保证
1、严格接受业主质量监督；
2、认真贯彻ISO9002质量标准，对施工过程进行全面质量管理；
3、严格按照“三检制”进行过程质量控制；
4、施工中使用的测量设备、仪器，必须经检定合格，并在检定周期内，确保测量结果准确、可靠；
5、向施工人员做好技术交底工作，非专业人员严禁施工；
6、对施工中的重点环节，重点检查，加强质量控制；
7、做好配件、工具等的存放和保管工作，做好现场文明施工及场地清洁，禁止乱扔乱放；
十一、人力需用计划
工种
人数
工种
人数
设备工程师
1
起重工
4
吊装工程师
1
铆工
4
质量检验员
1
电焊工
3
安全员
1
电工
1
材料员
1
普工
20
钳工
8
十二、主要机具计划
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
框式水平仪
L＝150，0.02mm/m
只
1
2
水准仪
台
1
3
磁力表座
只
2
4
百分表
0-10mm
块
2
5
塞尺
A型150mm
1
6
活动扳手
8＂
把
2
12＂、18＂
把
4
7
套筒扳手
普通24件组
套
1
8
梅花扳手
10件组
套
2
9
扭力扳手
普通式0-600N.m
只
1
10
铁水平尺
1mm/m
把
1
11
外径千分尺
0-100mm
把
1
12
内径千分尺
0-300mm
把
1
13
游标卡尺
1-200
把
1
14
倒链
3T/5T
个
4/4
15
倒链
2T/1T
个
2/2
16
倒链
10T
个
8个
17
卡环
20T
个
4
18
卡环
5T、
个
8
19
卡环
2T
个
16
20
卡环
1T
个
16
17
汽车吊
25T
台
2
18
机动叉车
5吨
台
2
19
手动液压叉车
2吨
台
4
20
电焊机
ZX7-400S
台
4
21
滑子
5吨
个
4
22
滑子
10吨
个
2
23
滚筒
根
20
十三、总结
1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线的主线设备安装看似生产线长达120米，设备总重量达200吨，可经过认真看图及找到其特点将其大化小，按分区的形式进行安装就不那么复杂了。
本工程因为大量采用了叉车这种小型的机动起重工具大大提高了设备卸货、就位的速度，也提高了安装的进度，采用了在设备上方增设钢丝找中心的办法也提高了设备同时进行了安装的速度，本工程采用以上办法，老外试车前检查整个生产线的中心偏差和标高偏差均符合要求，达到了试车要求，也得到了甲方和监理的一致好评。
本文章将本人在新材料设备安装的施工过程中的一点体会表达出来了，希望能给以后施工类似的工程一点启发和借鉴。
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