电解槽安装方案.docx

1、电解槽安装方案电解槽制作方案编制： 审核： 批准： 中国十七冶酒钢项目部1 编制依据.12 施工基本原则13 电解槽制作安装施工方案.23.1电解槽技术性能简介.23.2施工工艺流程.23.3主要部件制作方法.23.4槽壳组装焊接23.5电解槽安装3.6安装工程主要施工机械设备及检测设备的投入计划.24 质量保证措施5 安全、环保及职业健康.1 编制依据（1）招标文件相关要求；（2）沈阳铝镁设计研究院500KA电解槽制造图纸及有关技术规程；（3）工业炉砌筑工程施工及验收规范（GBJ211-47）（4）铝母线焊接施工及验收规范（YS5417-95）（5）钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（GB3

2、323-47）（6）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-94）（7）钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2000）（4）铝及铝合金焊条（GB3669-43）（9）重熔用铝锭技术条件（GB/T1196-93）（10）工业金属管道施工及验收规范（GB50235-97）（11）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-97）（12）工业金属管道工程质量检验评定标准（GB50144-93）（13）工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（HCJ229-91）（14）焊接结构几何尺寸允许偏差规范（Q/ZB74-73）（15）其它涉及到的有关国家或行业工程施工及验收规范

3、；（16）本公司建筑安装工程安全技术操作规程。(17) 施工图纸2 基本施工原则（1）按专业化组织施工。项目经理部下设安装、金属结构、筑炉等分部，按专业工种进行施工，由项目经理部进行工序、场地、材料和设备的平衡协调，统一由项目经理部对外联系业务，管理质量安全工作。（2）进入厂房安装电解槽前，EF跨厂房土建工程一区应完工约1/3，以便工程连续施工；电解槽基础经检验合格；电解槽纵横中心线及标高经复测无误。电解车间内天车轨道和天车安装也要先于电解槽的安装，保证厂房内部运输畅通。（3）电解槽、铝母线制作、安装均采用流水作业。在保证总工期的前提下，各专业流水段都须合理安排工序间的衔接、交叉作业。严格按项

4、目经理部制订的网络计划进行作业。（4）电解槽钢结构部件制作、铝母线制作加工均在车间外临时生产制作场地进行。（5）考虑到电解车间内吊装设备能力，各个部件吊装最大单件重量控制在20t以下。3 电解槽制作安装施工方案3.1 电解槽技术性能简介 3.1.1构造特点（1）500KA预焙阳极电解槽由槽底支撑梁、底梁、槽壳、上部结构（包括阳极母线、升降机构、打壳下料系统、大梁立柱和水平罩板）组成。（2）槽壳整体由槽壳和底梁构成，槽壳安装时放置于40a#工字钢底梁上，工字钢底梁横向安装支撑梁上，支撑梁纵向安装在基础砼上。（3）槽壳是由钢板组成的船形结构，由1块底板、两块侧板、两块斜侧板和两块端板组成。端板的两

5、个端部围成1/4周长圆弧，斜侧板与侧板及斜侧板与底板连接均呈135o角，斜侧板与端板1/4周长圆弧部分连接相贯，形成部分椭圆。（4）底梁由工字钢构成，两侧与长侧上摇篮架筋板焊接。数组底梁沿槽壳纵向相隔一定间距布置。（5）上部结构（大梁立柱）为型钢和钢板焊接结构，钢大梁立柱下面用槽盖板封闭，槽盖板为钢板组焊结构。3.1.2 工程施工特点及关键施工技术（1）电解槽槽壳结构庞大，槽壳制作的主要技术难度是焊接变形大，特别是槽壳壁板结构因加固围板不对称设计易使端板焊后内口尺寸超差、长侧板结构焊后产生纵向收缩。因此在槽壳制作过程中控制变形技术是施工的关键。（2）底梁和上部大梁立柱是电解槽承重受力部件，保证

6、焊缝质量、加强现场焊接施工管理尤为重要。（3）电解槽制作、安装工程量大、工期紧，采取可行的质量保证措施，合理配置劳动力，采取流水作业组织施工，应做全面综合考虑。3.2 施工工艺流程3.2.1 电解槽制作流程电解槽钢结构制作全部在结构加工场地内进行，出场安装前制作的各主要结构部件施工流程：（1）电解槽壳制作工艺流程见图 电解槽壳制作工艺流程图（2）槽壳底板制作工艺流程见图槽壳底板制作工艺流程图（3）槽壳端板结构制作工艺流程见图槽壳端板制作工艺流程图 （4）槽壳侧板结构制作工艺流程见图。槽壳侧板结构制作工艺图（5）底梁制作工艺流程见图。底梁制作工艺流程图（6）大梁立柱制作工艺流程见图。（7）槽底支

7、撑梁制作工艺流程见图。槽底支撑梁制作工艺流程图3.2.2 电解槽安装（1）在制作现场完成的电解槽长侧、短侧、底板、支撑梁、底梁、上部结构、水平罩板等部件经检查合格后运至电解车间拼装焊接。（2）电解槽安装程序流程见图。电解槽安装程序流程图3.2.3 电解槽焊接和焊接管理电解槽施工选择三种焊接方法：埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工电弧焊。埋弧自动焊具有生产率高、焊缝质量高的优点，且焊速快，对焊工技术水平要求不高。除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射。CO2气体保护焊具有焊接成本低、生产率高、适用范围广、抗锈能力强、焊缝含氢量低、抗裂性好的优点，且焊速快、焊件变形小，明弧容易操作，焊后不

8、需清根。埋弧自动焊及CO2气体保护焊均具有工艺先进的特点，是我国重点推广的焊接技术。本工程电解槽制作安装中我们将采用这两种焊接工艺。针对电解槽不同的结构部位采用针对性的焊接方法以有效保证电解槽施工质量，电解槽各部位采用的焊接方法见表。焊接部位焊接方法槽壳底板拼接焊缝埋弧自动焊槽壳端板结构CO2气体保护焊、手工电弧焊槽壳侧板结构CO2气体保护焊摇篮架制作CO2气体保护焊、手工电弧焊大梁立柱制作大梁腹板与翼缘板埋弧自动焊其它部位CO2气体保护焊、手工电弧焊槽底支撑梁制安CO2气体保护焊、手工电弧焊槽壳组焊CO2气体保护焊电解槽钢结构其它部位制作安装CO2气体保护焊、手工电弧焊电解槽各部位焊接方法3

9、.3 主要部件制作方法3.3.1 槽壳底板制作（1）槽壳底板最多由四块钢板组焊而成，每块钢板宽度不能小于1米，其制作示意图及焊接顺序见图。槽壳底板制作及焊接顺序示意图（2）下料前，钢板必须校平，不平度0.4。采用半自动切割机下料，刨边机加工坡口，坡口形式为双面V型坡口，刨边后的底板同样要进行平整，检查不平度0.4。（3）将底板按图纸要求在组装平台上拼对预组装，焊缝间隙不得超过2mm，底板宽度公差（0，+5）mm，底板焊接前先点焊固定，然后将引弧板、收弧板焊于对接缝的端部，待全部焊接工作结束后再拆除。（4）底板采用埋弧自动焊焊接。埋弧自动焊机选用MZ-1000，小车式行走机构。焊接材料选用H04

10、A焊丝和431焊剂。焊剂颗粒度0.43mm。（5）埋弧自动焊焊接时，因其电流大只有两遍焊量，故在正面采用埋弧自动焊施焊一遍成型，再将底板翻转，反面再采用埋弧自动焊施焊一遍。底板背部的焊接方向与正面焊接方向相同，焊缝表面焊后铲平。埋弧自动焊焊接工艺参数见表。焊丝直径焊接厚度焊接顺序焊接电流焊接电压焊接速度412正620-660V35V25m/h反640-720V35V24.5m/h埋弧自动焊焊接工艺参数表（6）底板翻转宜用底板翻转胎和10t龙门起重机配合进行。底板翻转后，用碳弧气刨沿底板焊缝连续刨槽以清除焊缝根部杂质，并刨出焊缝坡口。（7）底板焊接完成后要求矫正焊接变形，底板不平度应不大于0.4

11、。符合要求后切除焊接用引弧板及收弧板，用砂轮修整端部，随之吊往组装平台，进行组装。（4）底板吊装时，应用专用底板吊具进行，以防底板变形。3.3.2 端板与侧板结构制作槽壳壁板分六块制作，即端板、长侧板和斜侧板各两块，并在组对槽壳前将其端板与其围板、加强筋板组对焊接在一起（简称端板结构），长侧板与其筋板及斜侧板组对焊接在一起（简称侧板结构）。端板结构与侧板结构制作的关键是采用合理的组装焊接顺序来控制焊接变形。在施工中我们将采取反变形法、刚性固定法及合理的焊接工艺，控制预防焊接变形。（1）端板结构制作a、端板采用半自动切割机下料，下料预留切割及焊接余量，长度方向预留10mm，宽度方向预留6mm余量

12、。b、端板下料调平后，将两端画上定位线，在卷板机上对1/4圆弧段滚弧，滚弧须保证端板两侧的平行度符合要求，用弧长不小于300mm的内弧样板检查圆弧，间隙不大于1mm，端板开口尺寸控制在-5-4mm之内。c、围板下料加工完坡口，数块点焊固定，在卷板机上滚制完毕后，再用割枪分开，将焊点打磨平整。d、丁字形板采用样板号料，用剪板机剪切下料，组对焊接。焊后丁字板易产生角变形，用油压机一次调平。e、为控制和减少焊接变形，端板组对焊接全部在胎具上进行。由于端板结构其围板呈上密下疏的分布情况，端板开口度焊接后必是上口收缩量大于下口收缩量，根据实际经验，胎具制作如图。端板结构组对胎具f、将制作好的端板扣在胎具

13、上，用卡具使端板与胎具接触紧密，然后按尺寸线组对丁字板和围板、筋板。g、组对后的端板在胎具上焊接，焊接采用CO2气体保护焊和手工电弧焊，CO2气体采用标准钢瓶的液体CO2，CO2的纯度不应低于99.5%，焊丝选用H04。焊接工艺参数见表。电弧电压焊接电流焊丝直径焊丝伸长度气体流量19V120-135A1.25-1520L/minCO2气体保护焊接工艺参数表h、焊接前应采取以下措施提高焊接质量。（a）将CO2气瓶倒立静置12h，然后打开阀门，把沉积在下部的自由状态的水排出，每隔30min左右放一次，可放水23次，放水结束后仍将气瓶立正。（b）经放水处理后的气瓶，在使用前先放23min，放掉气瓶上

14、面部分空气。（c）在气路系统中设置高压干燥器和低压干燥器，进一步减少CO2气体中的水份。（d）瓶中气压降到10个大气压时停止使用，以防焊缝产生气孔。i、端板焊接由4名焊工对称施焊，全部焊缝为平焊缝，吊车配合翻身，焊接顺序见图。端板焊接顺序图j、组装焊好后的端板结构自然冷却至常温方可去掉楔铁进行脱胎，对端板结构进行全面检查，合格后方可组装。（2）侧板结构制作a、长侧板下料预留10mm切割余量，按照长侧板上已划好的尺寸线切割阴极钢棒窗口，从中心向两侧采取对称切割以减少变形。每相邻两组阴极钢棒窗口中心线偏差不大于1.5mm，每组阴极钢棒窗口中心线与长侧板中心线距离累计偏差不得超过5mm。开口允许偏差

15、：（-10，0）mm；上下口对角线之差：5mm；高度允许偏差：（-5，0）mm；b、长侧板与筋板切割后进行校平、校直、号孔钻孔。号孔应从中心线向两侧展开。c、长册板与筋板组对。将长侧板与组对平台固定，按照实际筋板线将筋板点焊于长侧板上。d、长侧板与筋板连接采用CO2气体保护焊焊接，焊接工艺参数同上（见表3.3.3）。焊接时采取分段退焊法，从中心向两侧对称焊接，焊接方向一致，焊接电流相等。e、筋板焊缝焊接完，冷却24h后脱胎检查。长侧板如需修理校正，可采用线状加热方式对长侧板进行矫正和修理。f、长度偏差：（-1，+2）mm；两对角线偏差6mm；水平弯曲度纵向4mm；横向3mm。g、斜侧板制作斜侧

16、板下料前必须平整，不平度小于1，然后按图放样画好椭圆线，放样椭圆预留组对余量，以保证斜侧板与端板组对时精确无误。下料后检查不平度。h、将斜侧板与长侧板组件固定在胎具上组焊成一体成为侧板结构，焊接长侧板与斜侧板组装焊缝，先焊一遍外面焊缝，再将摇篮筋板、散热片等部件与长侧板、斜侧板组对并焊接好后脱胎，反面用碳弧气刨清根后，再焊一遍内焊缝，焊接采用CO2气体保护焊。i、侧板结构组装焊接后，对其进行全面检查。合格后将侧板结构吊至现场堆放，堆放过程采取预防变形措施。3.3.4 大梁立柱制作（1）大梁立柱由大梁、门型立柱、底座和水平罩板及集气烟道等组装而成。（2）大梁由钢板组对成两榀T字梁，两梁间用角钢及

17、料箱连接。而后与水平罩板组对焊接。大梁下料时必须保证两面切口受热均匀，采用多嘴自动切割机下料以保证质量。由于长度过长，大梁腹板及翼缘板可采取拼接，但拼接缝应避开阳极提升点及各部打壳点和中间的荷载集中区，翼缘板拼接缝与腹板拼接焊缝间距相错应400mm，对接应加设引弧板、收弧板，并应全部焊透，引弧板、收弧板割去后打磨平整。腹板与翼缘板间的角缝采用埋弧自动焊或二氧化碳气体保护焊，焊后进行超声波探伤，探伤长度50%，达到级。大梁上拱度应为40mm，旁弯度10mm。（3）大梁与端部门型立柱的连接必须保持垂直、平行、垂直偏斜不大于1/1000，底部柱角连接点水平误差不大于2.0mm.（4）水平罩板必须保持

18、平整，不平度每米1mm。由其中一块不小于12m的两块厚24的钢板采用Y形坡口拼接，是重要焊缝，要求探伤。（5）集气烟道与大梁焊接时，烟道板要一件开单坡口、另一件开双坡口与水平罩板焊接，焊缝为重要焊缝，需超声探伤检查，合格后方可继续施工。（6）立柱底座和门型立柱按图纸制作好后，检查各部位尺寸应符合要求。3.4 槽壳组装焊接3.4.1 槽壳组装（1）在电解槽制作区搭设槽壳组对平台。底板吊放于组对平台上，纵横中心与组对平台的纵横中心基本对正。在底板上按纵横中心线划出槽壳内环线。（2）吊装端板结构，与底板槽壳内环线对齐，用临时支撑固定，对正中心线，调整端板垂直度，要求1，同时调整两端板内壁尺寸，测点不

19、少于3点。（3）吊装侧板结构整体就位，对正中心线与内环线，侧板结构整体与端板的拼接合缝，要保证槽内壁宽b（0，-10）mm及槽内壁长L（-10，+10）mm、高H（+5，0）mm，槽壳对角线交叉测量允许偏差10mm。并用拉紧夹具使端板与长侧板的对缝间隙应小于3mm，错边不大于1mm。3.4.2 槽壳焊接（1）槽壳组装点焊后，经过尺寸复验后即可焊接。槽壳为全位置焊接，焊接顺序见图。槽壳组装焊缝焊接顺序图（2）端板与长侧板组对立焊缝是槽壳制造中最关键的连接部位，必须保证焊接质量。焊接前检查所有焊接部位并彻底清除焊接区的锈、水及其它污物。焊接采用CO2气体保护焊。（3）四道立焊缝由四名焊工同时施焊，

20、先焊外焊缝，然后反面清根，再焊一遍里焊缝。立焊缝焊完，槽壳四周用钢板垫起，采取反变形措施在底板上均匀压置一定的配重物。（4）焊接槽壳壁板与底板的环焊缝以槽壳中心线为起点，每1m为一个焊接单元，分段退焊，第一遍全焊完后，方可进行第二遍焊接，采取焊工对称焊接。端板、斜侧板与底板角焊缝对接预留23mm间隙，先焊内焊缝，反面清根后，再焊一遍外焊缝。（4）摇篮筋板开双坡口与底梁焊接，为重要焊缝，必须予以重视。底梁两端500mm处除与槽底板连续焊接外，其余均按焊200mm,空200mm与底板焊接。（5）对槽壳进行全面检查。3.4.3 电解槽机械性能及几何尺寸公差保证程度（1）机械性能保证焊缝抗拉强度不低于

21、母材的抗拉强度，电解槽制作前进行焊接工艺评定，确定焊接工艺参数、焊接顺序及焊接方法。（2）电解槽几何尺寸公差保证程度见表。序号检查内容设计标准1槽内壁长+10-102槽内壁宽0-103槽内壁高长侧+50端侧4底板不平度1m范围1.0mm5长侧板纵向变形36端侧板纵向变形37长侧板横向变形34端侧板横向变形39对角线偏差710水平弯曲纵向6横向611阴极窗口中心线纵向2横向2电解槽几何尺寸公差保证程度表（3）槽壳制作完成后，经专职质检员检查合格签字认可后进行除锈、刷油。3.5 电解槽安装3.5.1 安装前，先对电解槽基础进行复测并作出纵横中心和标高控制点的标记，并与土建资料核对确认无误，对基础表

22、面进行找平处理。3.5.2 槽底支撑梁由钢筋砼基础支墩支撑，每个砼基础支墩上垫有高分子绝缘板，基础间用钢垫板找平，高分子绝缘层的厚度应严格按图纸要求执行。各个基础找平后，安装槽底支撑梁使其中心与基础中心互相重合，并且应使大梁对地绝缘电阻值符合设计要求。底梁中心线与基础中心线允许偏差1mm，上表面标高允许偏差（0，-2）mm。3.5.3 安装底梁就位并找正。底梁纵横中心线与基准线安装偏差不超过3mm，同台槽壳的底梁高低差不超过3mm。3.5.4 槽壳安装验收合格后，即可进行阴极槽壳内衬施工。3.5.5 大梁立柱安装将制作好的大梁立柱用吊车吊起，找正纵横中心线后，将大梁立柱缓慢落下，用螺栓将大梁立

23、柱的底座与槽壳端板结构联接固定。安装中应注意保护槽内阴极炭块砌体，应避免污物掉入槽内。3.5.7 阳极提升机构安装（1）整套提升机构的安装按机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-94）适用规定执行。（2）安装前，电动机、联轴器、减速机、螺旋起重器、换向齿轮箱、传动轴等传动部件应进行清洗洁净，并加润滑油，检查合格后，方可进行安装。（3）提升机构安装，首先应核对大梁上的各部位有关尺寸，确定符合设计要求后，方可安装阳极提升机构。（4）分别组装螺旋起重器和起重器座。（5）按图纸要求将两组起重器安装在大梁上并固定。（6）按图纸要求用齿轮联轴器安装两传动轴，并安装挂钩。（7）上述起重器、长传

24、动轴、挂钩安装后应进行检测，确认符合下列要求后，方可进行下道工序。a、起重器纵横中心线与安装基准线偏差为2mm；b、起重器、传动轴安装不平度应小于0.2；c、同一组挂钩安装中心偏差应小于3mm；d、同一组挂钩间距偏差为1mm。（4）两组螺旋起重器安装检测合格后，分别用联轴器联接。（9）主减速器、换向齿轮器、短轴安装后，再次检测，以上各部件纵、横中心线与安装基准线偏差2mm，安装不平度应小于0.2。3.5.4 打壳加料装置安装（1）安装前应详细检查气缸和各绝缘材料是否符合设计要求，确认无误后，方可进行组装。（2）安装筒式下料器应保证安装中心线偏差不超过3mm，垂直度偏差不超过1，同一台槽上各下料

25、器顶部标高偏差不超过5mm。（3）组装气缸及气缸座，使气缸中心偏差不超过3mm，并按图纸要求装于大梁立柱上。（4）气缸支座与大梁立柱固定时，要按规定放入绝缘管、板，确保气缸与大梁绝缘。（5）找正气缸及锤头，使之不垂直度不超过2mm，并将锤头支架固定于大梁上。3.5.9 槽上设备试运转阳极提升机构电动机、减速机正、反运转各15min。检查确认电动机、减速机、换向齿轮箱、螺旋起重器等均无异常；上下全行程空载运转升降10次，检查各轴承部位温升不超过40，所有传动零部件无振动及异常声音。打壳装置在打壳气缸活塞运行的全程范围内，打击锤头上、下运动应灵活，无卡阻现象，动作5次。（4）构件组焊后，应在槽壳内

26、、外、上下用红油漆明显标出安装纵横中心线，构件的附属件都应以中心线为准，向两侧划线定位。3.6安装工程主要施工机械设备及检测设备的投入计划1、拟投入的主要施工设备及检测设备计划表序号机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率生产能力用于施工部位进场时间备注1.龙门起重机16/3.2T1河南20032216T电解槽等制作开工良好2.龙门起重机10T3河南20081510T钢材构、电解槽等制作开工良好3.龙门起重机10T3河南20111510T母线等制作开工良好4.汽车式起重机QY-1501150T钢结构吊装根据现场施工情况租赁5.汽车式起重机QY-501徐州200850设备吊装等开工良好

27、6.汽车式起重机QY-252徐州200825T配合吊装等开工良好7.汽车式起重机QY-161徐州200516T配合吊装等开工良好8.电动单梁起重机20T1河南20051*1520T电解车间内安装开工良好9.电动单梁起重机10T2河南20052*7.510T电解车间内安装开工良好10.平板拖车30T2四川200330T构件运输开工良好11.载重汽车12T2武汉200212T构件等运输开工良好12.依维柯客货车1.5T1南京20051.5T场内外运输开工良好13.叉 车5T4太原20035T构件等运输开工良好14.电动压力机320T2自制200115320T钢构件压制开工良好15.矫正机HYJ-8

28、002无锡20057.5800大梁等矫正开工良好16.折弯机12x2M/320Tx21自制20077.512mm上部结构烟道制作开工良好17.卷板机W11-30x20001太原20112230mm槽端头、烟道等卷制开工良好18.剪板机Q11-2025002无锡20052*7.516mm钢板剪切开工良好19.剪板机Q11-1625002无锡20092*316mm铝板剪切开工良好20.铝软带半自动化剪切机Q11-3*15001自制20102.23mm铝软带切割开工良好21.摇臂钻床Z30501沈阳20045.550钢构件钻孔开工良好22.磁座钻302沈阳20102*330钢构件钻孔开工良好23.摇臂钻床Z30503沈阳20043*5.550铝母线钻孔开工良好24.四孔钻床1自制20105.580阳极母线钻孔开工良好25.六孔钻床1自制20105.5