设备安装技术施工基本常识.ppt

设备安装技术施工基本常识主讲人 汽机安装调试中心王中正 一 设备安装的概念 设备安装也称机械设备安装 是指设备由生产厂运输到施工地点 经过一些列必要的施工过程 把设备主体和附属部件安装到正确的工艺位置上 并通过试运转达到投产使用条件 这整个过程 也就是机械设备安装过程 机械设备安装 是一项内容复杂的工程 它包括的种类繁多 技术要求各异 安装的程序和方法也是多样的 因此 对它的施工方法和安装质量必须给与高度的重视 机械设备安装工程是处于土建工程和生产之间的一项重要工序 也是机械设备从工厂制造完毕到运行投产的必经之路 对于一台机械设备能否顺利投入生产 能否充分发挥它的性能 延长设备的使用寿命和提高生产产品的质量 在很大程度上决定于机械设备安装的质量 二 机械设备安装的特点 1 机械设备的种类很多 安装技术的难易程度也不一样 但也有一定的共同性 机械设备的种类虽多 但一般多数为通用设备 各行各业也都拥有其所属的专业设备 如石油化工设备 电站设备 轻工设备 水泥设备等等 由于设备的种类 规格 形式不同 安装技术复杂程度差异很大 概括的讲 精密度低的设备 安装要求比较简单 精密度高的设备 安装技术比较复杂 整体安装的设备 技术要求比较简单 解体设备 安装要求比较复杂 不同规格和性能的机械设备 有不同的安装技术要求和施工方法 但他们的安装基本工艺是有共同性的 2 机械设备的安装有一定的次序 但并不严格 机械设备在整个安装阶段中 一般都有下列施工过程 即起重运输 设备开箱检查 放线就位 找平找正 设备固定 灌浆 拧紧地脚螺栓 清洗 零件装配和部件组装调整 试运转 工程验收等 但有时施工顺序并不完全像上面所讲述的那样 而是根具体情况确定的 3 机械设备的安装对作业人员有一定的技术性要求 从事机械设备安装工程的工人 技术人员和各级施工负责人 必须熟练地掌握安装工程的基本要求 安装的内容 组织与准备 安装技术标准和检测方法 各类设备基础的类型和特点 工程中常用材料种类和要求 设备的运输 起重 保管与验收 各类型机械设备的安装方法和试运行规则 安装工程中常用的力学 机构学 应用化学的基础知识等 同时还要具备分析各种设备安装工程中出现的故障和疑难问题的处理技能 只有具备这样的素质才能胜任机械设备安装工程的施工 三 机械设备安装的一般程序 一 设备开箱检查 二 基础检查验收 三 垫铁设置 四 吊装就位调整 五 找平与找正 六 设备固定 灌浆 拧紧地脚螺栓 七 零件装配和部件组装调整 八 试运转 九 工程验收 一 设备开箱检查1 机械设备从制造厂出库时 都是已经包装好的 根据设备结构 尺寸大小和运输条件 有的是整体装箱 有的是解体分件装箱 个别大型结构设备也有用简易框架的 因此 当整箱设备运至施工现场时 首先要把木箱打开 这个工序 成为开箱 设备开箱要达到两点要求 第一保证箱内设备不受损伤 所有附件 数量准确 第二要尽量减少箱板的损失 2 设备开箱时 施工单位 建设单位 监理单位 供货单位共同参加 其目的有三个 第一 检查设备零 部件是否有损坏 第二 是否有缺陷或规格 尺寸不符情况 第三 办理设备移交手续 清点检查后 应做出详细记录 并由参加人员签字 为此 要注意下面几点 2 1设备的种类 型号 规格与设计是否一致 2 2检查设备零 部件的外观和包装情况 如有缺陷 损坏 锈蚀等情况 应做出检查记录 2 3按照装箱单的数据 清点零 部件 专用工具 附件 附属材料 出厂合格证明和其他技术文件是否齐全 并做好记录 2 4设备的转动 滑动部件 在防锈涂料未清除之前 不得动作 以免损坏零 部件和设备加工面 由于检查需要清除的涂料 检查后应重新涂上 3 设备保管设备经过清点检查后 由建设单位移交施工单位保管 在设备保管中应注意一下几点 3 1设备的零 部件 不能很快安装时 应将已经检查过的精加工面 重新涂油 并采取相应的保护措施 以防止擦伤和损坏 3 2设备开箱后应加强保管和防护 不得乱放 避免损伤或受风雨 灰砂的污染 3 3装在设备箱内的易损物品 易丢失的小零件 在开箱检查的同时 要取出放在仓库内保管 并注意编号 防止混淆或丢失 3 4零 部件堆放在一块时 应把先安装的放在上面和外面 后安装的放在下面和里面 返回 二 基础检查验收1 设备的基础 混凝土基础 在安装每台设备时 都需要一个稳固的基础 对于大型机械设备 基础的稳固性更为重要 设备本身有一定的重量 只靠厂房混凝土地坪不能承受其重量 另一方面设备在运转工作时 还会产生一定的摆动和振动力 而且有些设备 如汽轮机 大型电动机 当其工作时 动能很大 如果没有一定体积的基础吸收其动能 再传递给大地 则会影响厂房的建筑和结构的稳固性 因此 设备基础对于设备安装关系极大 如基础设计质量差 施工不符合要求 承受不了机械设备的压力和振动力 将会造成基础的下沉和破坏 机械设备就要受到损害 失去应有的生产能力和精密度 或缩短使用寿命 严重时不能运转投产 因此 机械设备的基础对一台工艺设备的生产和使用寿命有着极其重要的影响 机械设备基础的功能 根据生产工艺的要求 把机械设备牢固得安装在一定的位置上 承受机械设备的全部重量和工作时产生的振动力 并将它均匀地传递到大地中 吸收和隔离 由于工作时产生的振动 防止发生共振甚至谐振现象 从上面几种功能可以看出 设备基础必须要求足够的强度 刚度和稳定性 能耐介质腐蚀 不发生下沉 倾斜和倾覆 能吸收和隔离振动 现场最常用的就是钢筋混凝土基础 2 基础的验收土建单位向设备安装单位交接设备基础时 安装单位要进行基础的验收和复查工作 验收时 主要是检查基础的外形和尺寸 以及与设备安装有关的部位 基础内部的施工质量由土建单位来保证 对于一些大型设备的基础 还要进行预压和强度试验 避免设备就位后 出现基础下沉或倾斜 影响安装质量 一般设备基础的验收标准和要求如下 2 1所有基础表面的模板 地脚螺栓固定架及露出基础外的钢筋等 都要拆除 杂物 碎砖 脱落的混凝土块等 及脏物和水 要全部清楚干净 地脚螺栓孔壁的残留木壳 应全部拆除 2 2按设计图样的要求 检查所有预埋件 包括地脚螺栓 的正确性 2 3根据设计尺寸的要求 检查基础各部尺寸是否与设计要求相符合 如有偏差不得超过允许偏差 设备基础尺寸和位置的质量要求 2 4基础标高及平面尺寸误差 基础凹凸部分标高误差 基础凹凸部分的平面误差 基础沟道孔穴的标高及平面尺寸误差 3 基础偏差的处理设备基础经过检查验收后 如发现不符合要求的部分 应进行处理 使其达到设计要求 在一般情况下 经常出现的偏差有两种 一种是基础标高不符合设计要求 另一种是地脚螺栓位移位置偏移 至于整个基础中心线误差和外形尺寸偏差过大的情况 比较少见 为此 对基础偏差的处理 安装单位发现问题 由土建单位来进行处理 可采用下列方法 3 1当基础标高达不到要求时 如基础过高 可用凿子铲低 过低时 可在原来的基础表面 进行铲麻面后再补灌混凝土 或者用增加金属支架的方法来解决 3 2当基础偏差过大时 可用改变地脚螺栓孔的位置 来调整基础中心 3 3基础经过处理合格后 方可进行设备安装 返回 三 垫铁设置垫铁是机械设备安装找平找正用的工具 它放置在设备底座与基础之间 敷设垫铁的目的是 通过垫铁厚度的调整 使被安装的机械设备达到设计要求的标高和水平度 增加设备在基础上的稳定性 也可以使机械设备全部重量通过垫铁均匀地传递到基础上 另外能便于二次灌浆 因此 在安装机械设备时 对垫铁的种类 形式 数量以及安装部位的选择是十分重要的 1 垫铁的种类 形式 规格及要求垫铁的种类 形式很多 按垫铁的材料分为两种 一种是铸铁垫铁 另一种是钢垫铁 按垫铁的形状分 可分为六种 有平垫铁 斜垫铁 开口垫铁 开孔垫铁 钩头成对斜垫铁 调整垫铁等 在施工现场最常用的是钢制平垫铁和斜垫铁 平垫铁和斜垫铁的形式 规格 见下图和下表 其中斜垫铁要成对使用 即把两块斜度相同而斜向相反的斜垫铁贴合在一起使用 设备找平后用电焊焊牢 2 垫铁的敷设2 1垫铁数量和面积的确定垫铁的总面积应根据设备的总重量及地脚螺栓的拧紧力作用于垫铁面上的载荷来确定 2 1 1垫铁总面积的确定 可按下列公式进行计算 A C 106 Q1 Q2 R式中A 垫铁的总面积 mm2 C 安全系数 可采用1 5 3 Q1 机械设备总重量 N Q2 地脚螺栓拧紧后 可采用地脚螺栓的许可抗拉强度 后 所分布在该垫铁组上的压力 N R 基础或地坪混凝土的抗压强度 可采用混凝土设计标号 Pa 2 1 2垫铁组确定根据计算出的垫铁总面积 来计算垫铁组数 但原则上 每一个地脚螺栓应有1 2组垫铁 其计算公式如下 Z A K F式中Z 垫铁的组数 A 垫铁的总面积 mm2 K 有效接触系数 一般取0 65 0 85 F 每组垫铁的面积 mm2 2 2垫铁的放置方法 2 2 1标准垫法 这种垫法是将垫铁放在地脚螺栓的两侧 它是放置垫铁的基本做法 一般多采用这种垫法 2 2 2十字形垫法 这种垫法适用于机械设备较小 地脚螺栓距离较近的情况 2 2 3筋底垫法 机械设备底座下部有筋时 要把垫铁垫在筋底下面 以增强设备的稳定性 2 2 4辅助垫法 地脚螺栓距离过大时 应在中间加一组辅助垫铁 这种垫法称为辅助垫法 2 2 5混合垫法 这种垫法应根据机械设备的形状和地脚螺栓距离大小而定 3敷设垫铁注意事项3 1在基础上放垫铁的位置要铲平 使垫铁与基础全部接触 接触面积要均匀 3 2垫铁放置在地脚螺栓的两侧 可避免地脚螺栓拧紧时 引起机座变形 3 3垫铁间一般允许距离为30 70cm 过大时 中间应增设垫铁 3 4垫铁应露出设备外边20 30mm 以便于调整 而垫铁与螺栓边缘的距离可保持50 150mm 便于螺栓孔内的灌浆 3 5垫铁的高度一般在30 100mm之间 如过高会影响设备的稳定性 过低不便二次灌浆的捣实 3 6每组垫铁块数不宜过多 一般不超过3块 特殊情况下允许达到5块 其中只允许有一对斜垫铁 按2块计算 在拧紧地脚螺栓时 每组垫铁拧紧程度要一致 不允许有松动现象 3 7设备找平找正 精平 后 对于钢制垫铁要点焊在一起 返回 四 吊装就位调整设备就位调整1 设备就位就是根据安装基准线和标高 使设备坐落在所规定的正确位置上 就位时 一方面是根据安装基准线和标高 另一方面设备本身也需要有定位基准 设备上的定位基准 可以是一个面 也可以是线或点 设备上的定位基准应选择在什么地方 在施工规范 设计或设备说明书上都有规定 基准选定后 最好做上标记 便于调整和测量 2 设备就位时 需要把设备调整 上下 前后 左右 好 使设备上的定位基准对准安装基准线或符合所规定的要求 3 设备就位前 必须将设备底座地面的油污 泥土等赃物以及地脚螺栓预留孔中的杂物清除干净 灌浆处的基础或地坪应凿成麻面 这就是为了保证灌浆质量和设备的牢固稳定性 4 设备就位调整分成平面位置调整和设备标高的调整 设备的吊装在设备安装工程中 设备的吊装就位是通过起重技术来实现的 也就是说设备的吊装就位的核心就是起重技术 起重技术是一项极为重要的技术 随着我国工程建设向标准化 工厂化 模块化 大型化 集成化方向发展 设备吊装的重量越来越重 高度越来越高 体积越来越大 难度也越来越大 因此掌握起重技术对设备安装技术人员来说是至关重要的 1 常用起重机的特点及适用范围工程上常用的起重机有流动式起重机 塔式起重机 它们的特点和适用范围各不相同 1 1流动式起重机1 1 1流动式起重机主要有履带式起重机 汽车式起重机 轮胎式起重机 1 1 1 1特点 适用范围广 机动性好 可以方便地转移场地 但对道路 场地要求较高 台班费较高 1 1 1 2适用范围 适用于单件重量大的大 中型设备 构件的吊装 作业周期短 1 2塔式起重机1 2 1特点 吊装速度快 台班费低 但起重量一般不大 并需要安装和拆卸 1 2 2适用范围 适用于在某一范围内数量多 而每一单件重量较小的设备 构件吊装 作业周期长 2 起重机选用的基本参数主要有吊装载荷 额定起重量 最大幅度 最大起升高度等 这些参数是制定吊装技术方案的重要依据 3 流动式起重机的选用流动式起重机是工程建设中最常用的起重机之一 掌握其特点 性能和要求 正确地使用和维护 对安全的吊装具有重要意义 3 1流动式起重机的使用特点3 1 1汽车起重机 吊装时 靠支腿将起重机支撑在地面上 该起重机具有较大的机动性 其行走速度快 可达到60Km h 不破坏公路路面 但不可在360 范围内进行吊装作业 其吊装区域受到限制 对基础要求也更高 3 1 1履带式起重机一般大吨位起重机较多采用履带式起重机 其对基础的要求也相对较低 并可在一定程度上带载行走 但其行走速度较慢 履带会破坏公路路面 转移场地需要用平板拖车运输 较大的履带起重机 转移场地是需拆卸 运输 组装 3 2流动式起重机的特性曲线反映流动式起重机的起重能力随臂长 幅度的变化而变化的规律和反映流动式起重机最大起升高度随臂长 幅度变化而变化的规律曲线称为起重机的特性曲线 目前一些大型起重机 为了更方便使用 其特性曲线已被量化成表格形式 称为特性曲线表 它们是选用流动式起重机的依据 3 2流动式起重机的选用步奏流动式起重机的选用必须依照其特性曲线图 特性曲线表进行 选择步奏如下 3 2 1根据被吊装设备或构件的就位位置 现场具体情况等确定起重机的站车位置 站车位置一旦确定 其幅度也就确定了 3 2 2根据被吊装设备或构件的就位高度 设备尺寸 吊索高度等和站车位置 幅度 由起重机的特性曲线 确定其臂长 3 2 3根据上述已确定的幅度 回转半径 臂长 由起重机的起重性能表或起重特性曲线 确定起重机的额定起重量 3 2 4如果起重机的额定起重量大于计算载荷 则起重机选择合格 否则重新选择 3 2 5计算吊臂与设备之间 吊钩与设备及吊臂之间的安全距离 若符合规范要求 选择合格 否则重选 4 流动式起重机的基础处理流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业 吊车的工作位置 包括吊装站位和行走路线 的地基进行处理 应根据其地质情况或测定的地面耐压力为依据 采用合适的方法 一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法 进行处理 处理后的地面应做耐压力测试 地面耐压力测试应满足吊车对地基的要求 在复杂地基上吊装重型设备 应请专业人员对基础进行专门设计 吊装前必须对基础验收 返回 五 找平与找正1 找平与找正的重要性1 1找平与找正是机械设备从开始安装到试运转过程中必须经过的一个重要工序 找平与找正的质量好坏 直接影响到设备的安装质量 能否达到设备应有的精度 可靠的运行以及设备的使用寿命等 1 2把设备调整成水平的这道工序 称为找平 包括找铅垂度 设备除了达到水平要求外 还有其他各种不同的要求 如铅直度 同轴度等 这些不同要求 统称为找正 1 3一般情况下 设备总要求调整成水平状态 即指设备上主要基准面与水平面平行 有时还要求设备成铅垂状态 铅垂是水平的另一种表现形式 设备调整成水平状态的好处是 1 3 1保持设备的稳定和重心作用力的平衡 从而避免变形 减少运动中的振动 1 3 2减少设备的磨损和动力消耗 从而延长使用寿命 1 3 3保证设备的正常润滑和运转 1 3 4提高产品质量和加工精度 1 3 5检查方便 在制造厂和安装现场可以用同样的标准检查 1 4在安装工作中 要使设备找得绝对平正实际上是做不到的 也就是说实际与理想总是有些偏差 这个偏差量要有个允许范围 因此 找平找正 实际上就是将设备上某些部件或相关部件间的形状和位置的公差调整到允许范围之内 2我们公司在施工现场最常用的形位公差有水平度 铅直度 同轴度等 下面逐个进行讲解 2 1水平度在一般情况下设备总是要求调整成水平状态 设备调整成水平状态的程度 用水平度来衡量 水平度是指实际平面与大地水准面间的平行程度 其检测方法有以下几种 2 1 1在加工的平面上用水平仪直接测量 2 1 2水平仪放在平尺上 平尺下垫放等高垫块进行检测 此法常用来检查两个或多个互不连接的平面间的水平度 2 1 3液体连通器测量 2 1 4光学仪器测量 如测点距离较远 平尺不够长 可用光学水准仪测量 仪器安装时 首先应调整成水平 然后在测点处放置观测目标 读出偏差值 精度要求不 高时 可用水准仪观测 用钢板尺作观测目标 3 1铅直度铅直度的检测是垂直度检测中的一种特殊情况 它所测量的是被测表面与大地水准面间的垂直度 常用的测量方法有以下几种 3 1 1用水平仪直接测量 主要是框式水平仪 3 1 2用经纬仪测量对于比较高的设备 用经纬仪测量铅直度较为方便 用经纬仪测量塔类设备铅直度 用此法测量时 必须在未吊装塔体以前 先在塔体上下部做好测点标记 塔体竖立后 用经纬仪测量塔体上下部A B两侧点 若从A点垂直投影下来能与B点重合 说明塔体垂直 若A B点投影不重合 可用钢 板尺测量其偏差 此时塔体的垂直度为 h h为上下测量的距离 然后用同样方法测量相隔90 处的垂直度 如垂直度要求不高 也可用经纬仪来测量塔体轮廓线的垂直度代替中心线的垂直度 此时经纬仪视线与塔壁相切 3 1 3吊铅垂线法 是用吊铅垂线法测量立柱铅垂度 为了防止线锤的摆动 可将线锤放在粘度较大的油内 用尺测量部件上下两端离钢丝的距离 即可算出其铅垂度 精度要求不高时 用钢板尺测量 要求较高时用内径千分尺测量 此法应测互成90 方向的两处 4 1同轴度同轴度检测是机械设备安装中使用较多的一种找正方法 大多数的机械都有找正同心的问题 如电动机 压缩机 离心式压缩机 齿轮变速装置等 但归纳起来大致有以下几种类型 一是检查孔与孔间的同轴度 二是检查孔与轴间的同轴度 三是检查轴与轴间的同轴度 现分别介绍如下 4 1 1孔与孔间的同轴度的检测 回转窑筒体找正 汽轮发电机轴承座找正 压缩机找正 4 1 1 1拉钢丝测量拉钢丝法常用来测量孔与孔间的同轴度 用拉钢丝法测量同轴度时 钢丝由部件两端的可调支架支撑拉紧 为了提高测量精度 一般采用导电法 故钢丝与支架间应安放绝缘滑轮 导电测量分声讯号及光迅号等两种方法 测量时 首先调整钢丝 使其与基准孔同轴 然后测量非基准孔与钢丝间的相对位置 并调整至与钢丝同轴 这样两孔即处于同轴状态 判断钢丝与孔是否同轴 应在每个孔内选定两个测量断面 每个断面须用内径千分尺用导电法测量三点 得出a b c d四个读数 如果钢丝垂直布置 则在每个断面上满足a b c d 即表示钢丝与孔已处于同轴状态 如果钢丝呈水平布置 则在垂直面内进行测量时 必须考虑钢丝在该处的挠度fx 在每个测量截面上满足a b c 2fx d 则表示钢丝在该截面上与孔同轴 4 1 1 2用激光准直仪测量 4 1 2孔与轴间的同轴度的检测 孔与轴间同轴度的检测一般用于回转式机械 如汽轮机 离心式压缩机的转子与汽缸 电动机的转子与定子间 测量方法可以直接将转子放在定子内检查 或采用工艺轴支放在轴承上检查 拉钢丝检查等 4 1 3轴与轴间的同轴度的检测 联轴器找正 轴与轴间的同轴度一般都通过联轴器来测量 4 1 3 1当两个串联着的转子或轴系找中完毕并达到同轴时 它们的中心线对准两个联轴器的相对端面必然沿整个圆周相互平行 这一事实是联轴器来进行找正工作的基础 而且不论转子是否存在挠度 上述事实始终正确 因此 联轴器找正可用于找正无挠度的轴系 也可用于找正有挠度的轴系 4 1 3 2通过联轴器来找正轴系时 联轴器外圆与主轴中心应有足够的同轴度 其端面与主轴中心线应有足够的垂直度 故在进行找正前须对联轴器的径向和端面跳动进行检查 如果偏差过大 则应修复 特别是对刚性联轴器 或在找正时考虑有偏差而产生的误差 4 1 3 3联轴器找正时的测量方法 用百分表法找联轴器中心4 1 3 3 1用两个专用卡子将一个测量外圆的百分表和两个测量端面值的百分表固定在A联轴器上 百分表的测量杆分别与B联轴器的外圆周面及端面接触 4 1 3 3 2百分表应固定牢固 测量端面值的两个百分表应尽量处于同一直径线 并距离轴心相等的对称位置上 百分表杆接触处 必须光滑平整 4 1 3 3 3两端联轴器组合记号对准 并用临时销子连接 以便同时盘动两转子 消除联轴器自身缺陷 如瓢偏 晃度 引起的测量误差 4 1 3 3 4两根转子转动过程中 应注意避免冲撞 防止百分表振动引起误差 测量外圆的百分表读数应复原 测量端面值的两个百分表读数之差应与起始位置时的差值相同 4 1 3 3 5记录方法 首先把联轴器每隔90 所在位置的测量值逐步记录 如下图所示 然后把分布记录统一在一起 形成一个综合的记录 4 1 3 3 6外圆 端面偏差的计算方法 4 1 3 3 7外圆偏差方向的确定方法 水平 垂直 两圆周测量值中较大的一个所在的方向就是百分表杆接触的联轴器圆周偏差的方向 称之为此联轴器圆周偏上 或下 左 右 水平 垂直 两端面测量值中较大的一个所在的方向就是两联轴器端面偏差的方向 称之为上 或下 左 右 张口 4 1 3 3 8依据偏差的计算结果对联轴器中心进行调整 六 设