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青铜峡铝业电解车间安装工程施工组织设计

青铜峡铝业建设指挥部专机纪[2005]4号文件，350KA铝电解工程实施计划等文件；

《电解槽壳及金属结构制作技术条件》；

《中间下料预焙槽安装验收技术条件》；

《电解车间母线制作安装技术规程》；

GB50190-2020 工业建筑振动控制设计标准及条文说明.pdf《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231

《有色金属工业建设工程机械设备安装质量检验评定标准》

同类工程的施工经验总结.

2．工程概况和工程特点：

电解车间为两幢并行排列的厂房，每幢厂房横向配置136台350KA中间下料预焙阳极铝电解槽，但第二阶段只制作，安装90台电解槽。两幢厂房第一阶段年产能力为8.3万吨/年。我单位承建AB车间前46#～86#预焙阳极铝电解槽安装工程以及AB车间压缩空气管道安装、电气系统安装工程，氧化铝供配料及氧化铝贮运安装工程。

本工程主要工作量：铝母线制作安装704吨，（含铝软带，铝焊片、不含阳极母线）、钢支架制作安装27吨、上部结构制作安装20台（含阳极母线制安211.9吨）；槽上空配管20台、压缩空气管道安装648米、电气系统安装（46台电解槽电气安装、AB车间低压配电室安装）、氧化铝贮运及氧化铝供配料系统安装（一个系统）。

本工程的350KA预焙阳极电解槽是中国第一，世界领先的铝电解生产线。采用了先进的计算机智能多模式控制系统，电、磁、力三场分布更合理效率更高，是目前国际先进水平的铝电解工艺，对安装工程的施工技术要求较高。

采用船形电解槽，长18.544米，宽4.87米，高1.416米，体积、重量较大，主要采用焊接组对成形；六点进电，母线型号、规格较多，需要大量的机械加工和现场焊接，有一定的加工、运输、吊装和安装难度。这两项主要工程对施工队伍的质量综合控制，机械加工、气体保护焊接、吊装运输等设备和人员能力具有较高的要求。

2.2.3.1本工程工期短、工程量大、质量标准高、各安装单位及我单位内部机、电、管交叉作业严重。因此我们必须科学的安排施工程序、合理分配劳动力、优质高速的完成电解车间施工任务。

2.2.3.2电解槽在投产后，电场磁场均有较高强度和密度，槽内外温度梯度较大，受力情况复杂；电流的均衡性、电压的稳定性等直接影响到槽内电解质和铝液中的电流、磁场和温度分布、继而影响电解槽各部分的受力情况，并影响生产效率。

2.3、施工重点及难点

电解槽工作时电流很大，很小的接触电阻也会造成很大能耗，提高生产成本。施工重点和难点就是如何提高母线压接面的接触面积和母线焊接质量，降低压接和焊接处的接口电阻，从而降低生产能耗，提高效益。

2005年3月1日开工，2005年6月21日电解车间安装工程竣工，达到单体试车条件，总工期111天。其中氧化铝贮运及氧化铝供配料系统2005年5月25日全部安装完毕具备单体试车条件。

工程质量达到国家和专业部门颁发的质量检验标准、验收规范和设计文件的要求，单位工程质量验收一次合格率100%，单位工程质量优良率100%，创优目标为：创省部级优质工程。

项目质量控制执行《建设工程项目管理规范》标准，按下列程序实施：确定项目质量目标编制项目质量计划项目质量计划实施项目质量计划验证持续改进兑现合同承诺。

3.3、安全、文明施工目标

安全目标：创建安全达标工地，杜绝交通、机械设备、火灾、触电、质量、安全等重大事故发生，千人负伤率控制在5‰以内。

3.4、施工目标：创建文明施工达标工地，认真贯彻执行《建筑施工安全检查标准》JGJ59—99，做到施工现场整洁有序，减少施工噪音和对周围环境的污染。

按突出关键工序，确保工期实现的原则，安排施工程序如下：

施工准备电解槽上部结构制作、母线加工、运输槽底及槽端母线安装焊接槽周母线安装焊接（电解槽安装及筑炉）上部结构设备安装阴、阳极母线联接单体试验系统调试交付试生产。

车间内其它安装工程同时穿插进行。　　

3.7.1.1技术资料：根据工程需要调查研究，搜集各项技术资料。备齐本工程所需要的各类施工规范、规程、标准及标准图集。

3.7.1.2图纸自审、会审：施工前应认真进行图纸自审，审查图纸各专业内节点之间及相互之间有无错误或矛盾，图纸与总说明是否一致，并会同设计院各专业进行图纸会审，核对土建与安装专业图纸间有无错误或矛盾，明确各专业间的配合关系。

3.7.1.3学习熟悉施工图纸：施工前组织相关人员认真学习熟悉图纸。掌握设计内容，技术条件及工艺流程并向施工班组进行技术交底。

3.7.1.4编制施工方案，施工前根据现场的实际情况及业主的要求对重点分部分项工程及新技术、新工艺实行前，均应编制详尽可行的施工方案。

3.7.1.5编制施工图预算，按施工图工程量、建筑工程预算定额和取费标准编制施工预算。

3.7.1.6根据土建提供的现场永久性控制坐标和水准基桩放出安装基准点，建立工程测量控制网。

3.7.2.1四通一平，按施工组织设计作好现场道路、水、电、通讯设施的布设及场地平整。

3.7.2.2材料准备

材料采购：从计划、供应、采购、保管、使用五个环节进行严格管理，并接受业主及监理单位的监督检查，凡进厂材料必须具有材料合格证，主要材料还要具有复检报告，不合格产品严禁使用。

3.7.2.3施工机具准备

根据工程施工特点提前确定所需施工设备和器具，并落实可用性，对拟投入本工程的设备应认真地进行检查、维修、校准等工作，以保证工程所需。

3.7.2.4组织设备基础及预留孔洞复测验收，办理交接手续。

4、主要工程施工方案及施工方法

4.1电解槽上部结构安装施工方案

筑炉完毕电解槽四块基座板复测立柱底座安装支承梁安装阳极提升机构安装打壳出铝汽缸安装

料箱组对定容下料器安装阳极母线安装焊接设备单体试车小盒夹具安装密封罩安装检查验收

4.1.2.电解槽上部设备安装

4.1.2.1立柱、支承梁安装

先将立柱底座安装就位,在将已组对成形的支承梁、立柱安装在立柱底座上,支承梁的标高和中心线应在允许偏差范围内.注:底座安装时,防止绝缘材料的遗漏和损坏.

要求:支承梁纵向中心允差±5㎜,横向中心允差±2㎜。

支承梁上平面倾斜允差∠1∕1000,高度偏差＋3㎜.

4.1.2.2阳极提升机构安装

提升机构的安装按照TJ231《机械设备工程施工及验收规范》进行施工验收。

A、安装减速器以电解槽中心为基准,允许偏差为±2㎜。

B、连杆必须保持在同一轴线上。

C、安装后各传动部件必须保证传动灵活，不得有卡住现象。

D、安装电动机底部的绝缘件时必须清除绝缘件上下接触面的污染物和金属毛刺，防止绝缘件破损。

E、各传动件在组装前必须进行检查.

4.1.2.3.阳极母线安装

极母线吊装前,先把钓钩固定在母线上,并注意加工面的保护.

装后阳极母线顶面距大梁顶面的尺寸,阳极母线垂直移动距离符合图纸要求,水平倾斜小于2.5mm,垂直倾斜小于0.5mm.

阳极母线安装过程中,注意绝缘件的安装,切不能有破损现象.

阳极母线安装后,两根母线水平高差及平行误差小于±2mm,中心小于±2mm,母线中心和槽中心偏差小于±1mm.

注：六组铝片必须均布焊接，不可一次先完成一组的焊接，再焊接下一组，为防止焊接变形，采用螺夹具固定。

4.1.2.4打壳下料安装

打壳、出铝汽缸安装禁止安装件的遗漏,绝缘件不能有破损现象.

定容下料安装,注意沸腾床“O”型密封圈必须保证使其周围严密,安装前先把料箱盖密封严密,通风管安装后,才能进行安装.

4.1.2.5绝缘要求

摇篮槽壳及上部结构安装中,凡有绝缘件的部位,应注意以下几点:

缘件安装正确后,严禁遗漏.

个部位安装后，都要用500V兆欧表做绝缘测试,达到要求后，作好记录.

缘要求:单台槽对地绝缘大于1МΩ,槽上各部件间,电阻值大于2МΩ,系列电解槽对地绝缘电阻值大于0.1МΩ.

4.1.2.6、设备单体试车

电气线路接通,并调试完毕,空气配管施工完毕,压缩空气送到车间;两阳极母线间铝板焊接完毕,试车油加足,各部位已紧固.

B、提升机构试运转:各传动部件灵活,无异常声音;两根阳极母线同步升、降,行程相同.

C、打壳出铝汽缸试验:6个打壳汽缸同步上、下,打壳时间相同,切在规定的时间内.

出铝汽缸上、下灵活,符合规定的时间.

D、定容下料器的试验:6台下料量相同,每次下料量达到1.8㎏,止下料时,锥体密封好,不允许有漏料现象.

4.1.2.7、螺旋夹具安装

设备试车完毕,投产前,将螺旋夹具安装就位.

4.1.2.8、检查验收

请甲方和监理部门对我公司施工的本标段46台电解槽上部结构设备做最后的验收,验收后办理交工手续,按甲方要求,整理归档资料,并按要求交于甲方资料管理部门.

4.1.3、上部结构的吊运

上部结构为超长构件,其重量为13988㎏,吊装时用一根12米长的工字钢(I28c)做的特制扁担,用四对卡子固定在两旁的阳极母线穿孔处,系好拖拉绳,用25吨龙门式起重机平稳起吊,由于槽盖板较薄,碰撞时容易变形,吊装时应特别注意保护好槽盖板.用40吨拖车运至施工现场,前后应有明显的超长标志,为避免滑移和偏斜四周应用倒链牢固地捆在拖板上

4.2.1铸铝母线的加工

铸铝母线检查平直放样锯切铣面钻孔除毛剌刮研编号成品保管。

铸铝母线加工按图纸要求进行锯切、铣面、钻孔，加工后的表面达到设计要求。

铸铝母线、零件、组焊件钻孔中心线必须垂直，中心线倾度小于0.5mm孔中心距误差小于0.5mm。

铣面后的母线加工面必须用塑料布包裹，避免加工面划痕，或者将加工面放到不易撞伤的方向。起吊时的钢丝绳扣必须套橡胶管。

母线加工后按规格编号，分组保管，便于安装时领用

4.2.2软母线加工：

软带束加工工艺原则性流程：

软带放样剪切清除污垢整平压型组焊编号。

每种规格按束封焊后，用写号笔编号，分类放置，挂牌管理，造册登记，严格领用。

铸铝母线间连接铝板的厚度是δ=10mm，规格多，数量大，加工前列出详细的规格明细表，写明图号、规格、数量，统一加工。

铝板δ=10放样剪切整平编号分类保管

用剪板机剪切后，外形尺寸允许偏差±1mm，剪切后整平，用写号笔按不同规格进行编号，分类保管，以便于领用。

钢焊片是连接阴极钢棒和爆炸焊块的联接板，规格多，数量大，总重128T。

剪切后，按每组片数要求，用铁丝捆好，整齐排列，便于领用。

4.2.5立柱母线、短路母线的刮研：

4.2.5.1流程：（铣面）粗刮精刮安装前处理。

4.2.5.2铣面：使用本单位自制母线专用铣床进行。

4.2.5.3刮研：工具为标准铸铁平台、三角刮刀、牛耳刮刀和平面刮刀等。

A、铣平面后去除边和毛刺；

B、涂抹红丹显示剂（红丹粉与20＃机油的混和物）；

C、利用标准平台初步找点；

D、用刮刀破开硬点（平面上略高的凸点）；

E、反复刮研后，达到每25×25mm2内接触点不少于3点；

D、反复进行后，达到每25×25㎜内接触点不少于12点。

4.2.5.6.刮研后的平面要做好防护工作。安装前须经检查，并去除氧化物、灰尘和杂质等。

4.3.1现场应具备的条件

4.3.1.1为保证母线布置，安装的正确性，在电解槽基础检查验收的同时，对母线基础的平面位置及顶面标高，进行一次系统测量，并填写测量成果表，作为安装调整的依据。

4.3.2.1母线安装要和土建施工以及电解槽安装配合，穿插进行，相互协调。安装应以电解槽纵横中心线和标高为基础。电解车间平台施工时，必须在平台上预留母线吊装孔，以便于过道、端头母线的吊装。

4.3.2.2底梁安装后，摇篮槽壳安装前，把槽底及槽端母线安装就位。

4.3.2.3槽壳安装后，将槽周母线就位，焊接待筑炉后进行。

4.3.2.4电解槽阳极母线安装后，再安装立柱母线，由于槽壳和立柱母线空间狭窄，立柱母线和斜立柱母线及短路母线先在平台上组装在一起，再与槽侧母线焊接，最后和阳极母线焊接。立柱母线安装时必须用临时支架支撑，以便于焊接。

4.3.3母线安装工艺流程原则性框架图见下图：

4.3.4母线安装技术要求：

4.3.4.2母线压接面螺栓联接处，用丙酮将加工面清洗干净，两根母线接触面面积大于85%，用0.05塞尺检查，插入深度不超过15㎜。

4.3.4.3单台母线对支承点间的绝缘电阻应不小于1MΏ，隔离母线间应不小于5MΏ，全系列母线对地绝缘电阻不小于0.5MΏ。为保证绝缘电阻达到技术要求，采取以下措施：

a所有绝缘材料要注意检验和保存，不得变形、破损、曝晒或潮湿；工程所用绝缘材料必须完整可靠。

b短路口母线应注意加工和组对精度，保证螺栓孔的同心度和与表面的垂直度，防止绝缘套管在螺栓紧固时开裂.

c金刚石绝缘材料要轻拿轻放，防止强烈弯曲和冲击。

d用绝缘电阻测试仪对施工部位进行跟踪检查，合格后方可转入下道工序。

4.3.5.1焊接前，对母线的焊接面、铝焊丝表面必须除去油污及氧化膜。

4.3.5.2焊接铸铝母线接头时，使用带顶丝的固定母线胎具将母线固定牢固，以防止焊接产生母线几何尺寸变形。

4.3.5.3在下列情况下，禁止焊接：

a雪、霜天气，风速大于10米/秒；

b相对湿度大于90%，环境温度低于5℃。

c铝焊片、焊件表面有脏物、油、氧化膜等。总之，母线焊接必须在车间全部封闭、环境温度在5℃以上、焊件清理干净时进行；否则，不得进行焊接施工。

4.3.5.4焊接要求：

a先进行组装点焊，合格后再正式焊接；在焊接过程中要不检查焊接质量，调整焊接条件。

c分层焊时，每层焊完后再焊上一层，相邻层焊接方向相反，最后再焊两端，封头。

4.5.5焊接质量要求和检查

4.5.5.1焊缝必须焊透、熔合、表面饱满、均匀，不允许有裂纹、夹渣、气泡、咬边等缺陷。焊缝咬边深度小于0.5mm,长度不应超过总长的10%。

4.5.5.2焊缝检查：

母线焊接和联接时的接口电阻是母线安装质量的关键指标，必须严格控制。一般为人工外观检查，必要时焊缝也可采用超声波探伤或导电检查等手段。

母线安装工艺流程原则性框架图：

4.4.1压缩空气管道安装

4.4.1.1空压管的材质按设计的要求选用；

4.4.1.2管材及管件安装前，进行外观检查，外表面不得有裂纹、分层、砂眼等缺陷，管材的壁厚不均匀度及椭圆度不超过允许的公差范围。

4.4.1.3管道安装前要对内壁进行清理，干净后方可安装。

4.4.1.4管子切割、钻孔、焊接时要及时清理管口，焊缝要均匀，接口要平齐，无咬肉及砂眼。

4.4.1.6各种支架安装牢固，位置正确，无歪斜、活动现象。

4.4.1.7立管垂直偏差≯12㎜，水平管坡度偏差≯0.005。

4.4.1.8管道架空敷设距离较长时，可安装Ω型补偿器，Ω型补偿器安装前应进行预拉伸，预拉伸量为管路补偿量的一半。

4.4.1.9压缩空气中含有水分和汽缸油，所以管道安装时要有0.002～0.003的顺流坡度。

4.4.1.10管道终端设有油水分离器，室外管网低点加设放水装置，油水分离器泄水阀安装位置应便于开启。

4.4.1.11空压管进入车间要加装“压缩空气入口装置”，管道穿墙和楼板时应加套管。

4.4.1.12强度及气密性实验

强度实验用压缩运气，试验压力为工作压力的1.25倍，试压过程及要求同其它气体管道试验。

强度试验完成后，降压至工作压力，稳压24h，记录试验开始和终了时的压力、温度。

按以下公式计算渗漏率：（△P∠1％为合格）

P=100/24·[P2(t1＋273)/P1(t2＋273)](％h)

4.4.2.2在雨雪及刮风条件下进行焊接时，焊接部位必须采取相应的保护措施，防止雨雪及风的作用对管道焊接质量造成影响。

4.4.2.3冬季施焊：含碳量∠0.2％的钢管如环境温度－20℃、含碳量大于0.2％的钢管，如环境温度低于－10℃时均要进行焊接前的预热处理，预热温度及要求遵守有关规范要求。

4.4.2.4参加管道焊接施工的焊工必须持证上岗。

4.4.2.5在管道的施工中，如施焊一遍焊口不能达到强度要求可采取多遍施焊，但上下两层焊肉要错开。

4.4.2.6管道施焊完毕要达到以下标准方为合格，否则必须采取相应的补救措施加以补救处理。

A.焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、凹陷等缺陷，焊缝周围的熔合性飞溅物心时清除干净。

B.焊缝的咬肉深度不大于0.5㎜，咬肉长度不大于焊缝长度的10%，且不得超过100㎜。

C.焊缝的加强高度经3－5㎜不宜，最大不得超过5㎜。

D.焊缝宽度经每边超过坡口边缘2㎜为宜。

4.4.3槽上空配管道

4.4.3.1槽上空配管道全部采用镀锌钢管扣连接

4.4.3.2螺纹采用套丝机或绞板机加工而成。

4.4.3.4套丝过程中应经常加油，从最后的1/3长度起，板牙应逐渐放松，以便形成锥形。

4.4.3.5螺纹应端正、清楚、完整，不得有毛刺、乱丝、短丝和缺丝，总长度不得超过螺纹全长的10%。

4.4.3.6加工偏扣螺纹偏斜度不得超过1.5°。

4.4.3.7螺纹联接时，应在管端螺纹外面敷上填料，用于拧入2－3扣，再用管钳一次装紧，不得倒回，紧装后应留有螺尾。

4.4.3.8管道连接后应将挤到螺纹外面的填料清除干净，填料不得挤入管腔，以免阻塞管路。

4.4.3.9各种填料在螺纹里只能使用一次，若螺纹拆卸后重装，应更换新填料。

4.4.3.10如组装长丝按下步骤进行：

a.长丝加工成安装前先将锁紧根母拧到长丝根部。

b.将长丝拧入设备螺纹接口里然后倒扣，使管子一端的短丝拧入管箍中。

c.管箍的螺纹拧好后开始在长丝处缠填料/密封料，然后拧紧锁紧根母。

d.螺纹连接选用合适的管钳，不得在管钳手柄上加套管增长手柄来拧紧管子。

4.4.3.11．槽上空配管道安装完成后进行气压试验，试验压力为0.4Mpa。

4.5.1.1熟悉图纸：包括工程设计意图理解、工程详细施工方安编制和技术交底、质量控制措施制定、安全技术措施交底等内容；

4.5.1.2施工准备：包括施工工机具和仪表准备、现场施工用料准备、施工能源及场地的确认、检查设备和材料报验等；

4.5.1.3施工程序：配管工程（相关专业配合）支架及基础槽钢电缆桥架、箱、盘安装（仪表一次调试）明配管

电缆敷设及配线槽控箱安装工艺接地与照明

配合工艺单体试车全厂无负荷联动试车验收交工。

4.5.2主要施工方法和施工技术要求

4.5.2.1电气配管

A、按施工图纸的要求和施工规范的规定（或实际需要）经综合考虑，确定盒（箱）的正确位置及管路的敷设部位和走向。

B、配管的品种、规格、质量、配管的连接方法必须符合设计要求和施工规范规定。

C、管子敷设应连接紧密，管口光滑，护口齐全，暗配管弯曲半径不应小于管外径的6倍，明配管弯曲半径不小于管外径的4倍。

D、盒（箱）位置正确，固定可靠，钢管在盒或箱内露出的长度小于5mm。

E、金属导管内外壁应防腐处理，埋设于混凝土内的导管内壁应防腐处理，外壁可不防腐处理。

4.5.2.2变压器安装

电解车间具有两个低压配电室，每个配电室有两台容量为1250KVA的变压器，变压器的安装应按标准图集88D263、88D264的要求施工。

变压器的基础槽钢应遵守成套盘柜的基础槽钢的规范要求，交接合格后方可安装变压器；

变压器应按产品技术文件要求进行变压器的外表检查，外壳应涂层完整，无损伤，有通风口的风口防护网完好；

变压器低压输出回路标记清晰，回路名称准确。

4.5.2.3桥架安装

A、桥架安装的施工程序

B、桥架水平吊装和垂直安装支架固定间距必须符合产品设计要求，保证每20m的直线性，桥架的支、吊架沿桥架走向左右的偏差不应大于10mm，当直线段钢制电缆桥架超过30m时，应有伸缩缝，其连接宜采用伸缩板，电缆桥架跨越建筑物伸缩缝处应设置好伸缩板。

C、桥架与桥架，桥架与支架之间用螺栓连接，不得焊接。要求桥架的安装位置正确，连接可靠，支、吊架配置正确，固定牢固，盖板齐全。

D、电缆桥架保护接地连接紧密牢固。

F、电缆桥架敷设在易燃易爆气体管道的下方，当设计无要求时，与管道的最小净距符合下表的要求：单位：m

4.5.2.4盘、柜安装

电解车间共有2个低压配电室，每个配电室有26块低压配电盘。

B、柜（盘）与基础型钢应连接紧密，接地可靠，柜（盘）伸接缝平整。柜（盘）油漆完整，盘面清洁。

C、柜（盘）内设备导电接触面与外部母线连接必须紧密

D、柜（盘）设备及接线完整齐全，固定可靠，操作部分动作灵活准确。

4.5.2.5电缆敷设

A、敷设前应检查电缆的型号，规格是否符合设计的要求，外观检查是否有缺陷，用500伏的兆欧表检查其绝缘情况并做好记录，合格后方可敷设。

B、敷设时在终端头及中间接头处要有余留长度，电缆敷设时不宜交叉，排列整齐并加以固定。

C、敷设后在电缆的两头及时挂牌并标识，电缆敷设后用500伏兆欧表检查绝缘并记录。

D、电缆接头及终端头制作时，应严格遵守工艺要求，一次制作完毕。

4.5.2.6配管穿线及二次接线

不同回路、不同电压等级和交流与直流的电线，不应穿于同一导管内；同一交流回路的电线应穿于同一金属导管内满堂脚手架搭设专项施工方案，且管内电线不得有接头。

A、电线、电缆穿管前，应清除管内杂物和积水，管口应有保护措施，不进入接线箱垂直管口，穿入电线、电缆后，管口应密封。

C、按接线图的要求接线准确、整齐。

D、电缆芯线和所配导线的端部均应标明回路编号。

E、引进盘柜的电缆及芯线应固定牢固，不使所接端子受力。

F、柜（盘）内电缆、芯线、导线应按垂直线或水平线有规律的配置，不得任意歪斜檐口悬挑脚手架搭设施工方案，备用芯线留有适当长度，并整理整齐。