座环加工施工组织设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除基础环/座环现场加工施工组织设计 1、简述1.1 现场加工工程内容 现场加工设备的二次搬运、吊装、调整等； 大型辅助设施（平台、爬梯、台架等）的后方制作、运输和现场吊装（除钻孔平台外，其它部分已完成）； 机组安装中心/高程的测量、确定和样点设置； 按照制造厂的要求进行基础环/座环的现场加工，包括座环上环部位的加工，座环下法兰放置底环的表面及环带加工，座环上环法兰和下环法兰的钻孔攻丝及铰销孔，基础环法兰的加工。在工地进行加工的主要部位见图01。1.2 加工工程量基础环/座环现场加工工程量见表01。 表01 基础环/座环现场加工工程量加 工 部 位单位工 程 量基础环法兰环带加工mm环带外径9760，内径9540；座环上、下环板的内环面加工mm上环板内环面12310， 下环板内环面12300；座环上、下环板的内环面加工(导叶开度)mm6520，视实际情况；座环上环板表面环带加工mm环带外径12760，内径12310，加工余量012；座环上法兰“O”形密封槽加工“O”形密封槽外径12420，槽宽1515.5，槽深7.78.0座环下法兰面平面及环带加工，mm平面外径12300，内径10120，加工余量018；环带带宽240，外径10710，加工余量0.53；环带带宽195，外径12000，加工余量0.5-3；座环上环板（与顶盖）连接孔mmM806螺栓孔168个，60锥销孔24个；座环下法兰（与底环）连接孔mmM646螺栓孔72个，50锥销孔96个。24个25通孔。（表中所示直径和环带带宽为加工后设计尺寸，余量为加工前后之差。）2、加工技术特性 基础环放置转轮的平面需要在现场用VGS提供的专用铣床进行现场机加工； 座环上、下环板的内环面需要在现场用VGS提供的专用铣床进行现场机加工； 座环上、下环法兰放置顶盖和底环的表面需在现场用VGS提供的专用铣床进行现场机加工；在座环下环法兰加工后的表面上还需再加工两个环带； 座环与顶盖的定位销孔和连接螺栓孔要在工地钻铰和攻丝，由VGS提供专用钻床，共计168个M806螺栓孔和24个60mm锥销孔；座环与底环的定位销孔、连接螺栓孔和排水孔也需在工地进行钻铰和攻丝，共计72个M646螺栓孔、96个50mm锥销孔、24个25mm排水孔和24个45mm的螺孔。3、安装加工方法及工艺措施3.1安装加工流程图基础环/座环的现场加工流程图见图02。3.2施工准备3.2.1施工准备3.2.1.1 技术准备仔细阅读分析并熟悉与基础环、座环加工有关的图纸、资料，熟悉加工设备结构与性能，操作人员必须熟练加工设备的操作；3.2.1.2现场布置 现场机加工所需的辅助平台已全部制作完毕并布置在机坑内。3.3基础环/座环机加工工艺细节说明3.3.1机组安装中心的确定和样点设置机组中心确定和样点标记位置见图03。3.3.1.1机组安装中心的确定l 将辅助平台吊入机坑，按图03安置并固定牢靠；l 用经纬仪将座环的径向安装线转移至基础环法兰（即尾水管上口）和座环各环板处，做上标记；然后再按照这些标记等分整个圆周为24个点，并做上标记；l 在机坑中央横放求心器平梁，并安置求心器、悬挂钢琴线，然后用内径千分尺测量并记录这些标记与钢琴线之间的距离；l 根据上述测量数据计算出基础环（尾水管上口）与钢琴线的同心度；l 根据同心度结果，小心地调整钢琴线使同心度达到最小（-0.05+0.05mm以内）。此时钢琴线的位置即为机组安装中心位置，也是机加工设备的中心位置；l 用内径千分尺测量钢琴线与座环各环板的距离并记录以此作为校核中心数据；l 根据测得座环各环板的数值可确定内镗口的加工余量。3.3.1.2中心样点设置 l 用经纬仪将上述确定的机组安装中心，按座环的纵向/横向中心线转移至基础环内壁、机坑里衬和尾水管内壁的合适位置，并做好刻线标记（+Y、+X、-Y、-X）；l 在这12个标记附近用角向抛光机仔细地修磨出小片区域(略大于千分尺端部的球面)，并做好标记；（注意：不能破坏纵向/横向中心线刻线标记。）l 测量这12个修磨好的标记与钢琴线之间的距离，并记录下来；基础环内壁的4个标记将作为机组安装的中心基准参考样点，机坑里衬内壁的4个点则作为校核样点，而尾水管内壁的4个点用来调整镗床的中心。3.3.1.3铣床下/上支架支腿支撑板安装样点设置l 按照图纸要求，在尾水管内壁确定铣床下支架支腿支撑板的安装位置，并做出方位和高程标记；l 按照图纸要求，在机坑里衬内壁确定铣床上支架支腿支撑板的安装位置，并做出方位和高程标记。3.3.2机组安装高程的确定和样点设置高程确定和样点标记位置见图04。3.3.2.1机组安装高程的确定l 用精密水准仪测量全部24个固定导叶中心线的高程，并记录其数值，计算其平均值；l 以此平均值作为导水机构安装中心线，即机组安装高程基准，也是基础环/座环机加工高程基准。3.3.2.2高程样点设置l 将后方车间加工带球形头的钢制样点，分别焊牢在基础环内壁、固定导叶中心线附近的固定托架上和座环上环板待加工表面外侧的合适位置；l 用精密水准仪将机组安装高程分别转移至这些样点上，记录样点的高程数据;基础环内壁上的样点将作为水轮机安装的高程基准参考样点，其它则作为过程测量和校核样点。3.3.3加工余量的确定3.3.3.1平面及环带的加工余量以固定导叶中心线平均高程为高程基准样点，用精密水准仪测量座环上环板、座环下法兰、基础环法兰待加工表面的高程（24点），并记录数据，根据这些数据与安装图纸中的相关数据确定平面及环带的加工余量（各加工处加工后尺寸见本程序相应图）。3.3.3.2座环上、下环板内环面的加工余量 由于此处加工公差较大（2mm），故挂钢琴线用钢卷尺测量半径值即可确定加工余量，但在用钢卷尺测量时应尽可能拉直钢卷尺，并与钢琴线找出一个最小值，以减小测量误差；测量加工余量时，用钢制画笔在上、下环板表面做出终加工尺寸标记。3.3.4铣床吊入调整在铣床吊入机坑之前，必须在安装间对所有部件进行清扫，并在有关部位涂抹黄油。3.3.4.1下支架的安装l 机坑准备l 吊出机坑中的测量平台（机坑中只留下平台1和平台2）；l 打磨支撑板的焊接部位（机坑里衬及尾水肘管内壁）；下支架支撑板周围角焊，焊接量为12mm，上支架支撑板角焊6 mm；l 按照设置好的样点标记，在尾水管内壁安装下支架1#支腿的支撑板，并与尾水管焊接在一起，焊根为12mm。其安装公差为：水平偏差2.5mm，角度偏差0.10。l 安装间准备l 预先将8个支腿安装在下支架上并安装8个推力千斤顶；l 将所有支腿全部缩入；l 将U形铰座装在支腿上，并将28#支腿的支撑板与U形铰座装配在一起；注意：每个下支架的支腿用340N.m的扭矩扭紧。尽可能地使支腿受力均匀；l 调整2块中心板与下支架体同心；l 调整调平板水平并用4个锁定螺母锁定。l 下支架吊装调整l 使用吊耳，起吊下支架，利用预先挂在钢绳上的手动葫芦调整下支架水平，将其落入至尾水肘管内并大致位于尾水管中心；l 对照已焊在肘管内壁上的1#支撑板，调整1#支腿。慢慢伸出该支腿，使U形铰座面对支撑板。用4个螺栓将其固定；l 伸出4#支腿与6#支腿，靠在尾水管内壁上。检查下支架的水平及位置。将4#支腿与6#支腿的支撑板焊在肘管内壁上。l 伸出其余5根支腿，靠在尾水管内壁上。再次检查下支架的水平及位置。将这些支腿的支撑板焊在尾水管内壁上。l 使用精密水准仪，将中心柱基础板调平，公差为0.05mm。或用精密水平仪在每个方向进行调平。用4个顶丝调整水平，用4个锁定螺母锁定中心柱基础板；l 安装定位轴；l 用卷尺测量定位轴至基础环法兰镗口（内径为9542mm）的距离，将中心板调至中心。用调节螺栓调节中心板的位置；l 精确地将中心板调整至基础环的最佳中心位置，偏差应在0.5mm内；l 再次检查水平状况。当水平度及同心度都达到允许误差之内时，紧固所有的锁定螺母；l 拆除定位轴。3.3.4.2铣床的安装调整a) 铣臂的安装间准备l 拆除铣臂的第3号部件； l 安装铣头。b) 中心柱的安装间准备l 将上支架体装配在中心柱上；l 利用调节螺栓，调整中心柱顶端的2块中心板的中心；l 按照图纸要求，将变速器安装在中心柱上。c) 拉紧杆的安装间准备l 根据机坑里衬的直径确定8根拉紧杆的需要长度；l 将拉紧杆旋套调至中间位置；l 将拉紧杆切割至要求的长度，切割较长螺纹的一端。拉紧杆应切割为同样长度；l 将U形铰座与拉紧杆拼装在一起。在拉紧杆上挂装钢绳，以便在与上支架体装配时提升拉紧杆；d) 铣床的机坑内安装l 按照标记，将上支架支撑板焊在机坑里衬上，将装配好的拉紧杆安装在支撑板上；l 将铣臂及背部支撑吊入机坑，用方木衬垫，放置在下支架上的合适位置；l 利用用螺栓固定在中心柱底部的钢板和上支架的2根相对方向的铰座起吊中心柱（与支架体一起），并翻身至垂直位置，拆除底部的钢板；l 将中心柱吊入机坑；l 以下支架中心板顶部的孔为基准，调整中心柱的12个螺孔。当中心柱落在下支架中心板的定位座上时，紧固这12个螺栓和锁定垫片；l 吊起互成90分布的4根拉紧杆，将其安装在上支架体上。用卷尺测量调整拉紧杆的长度，为使中心柱处在中心位置，其长度应相同。用适中的力度将其紧固；l 拆除吊装装置；l 将其余4根拉紧杆安装在上支架体上。用适中的力度将其紧固；l 起吊背部支撑，用16个螺栓及锁定垫片将其安装在承载座的背部；l 起吊铣臂，用16个螺栓及锁定垫片，将其安装在承载座的前面；l 安装图纸，在铣臂上安装人行桥；l 完成所有的电气接线工作；l 安装并接通变压器；l 拆除铣臂的锁定块（2个在铣臂侧，2个在背部支撑侧）；l 转动前，先拆除上支架上的4个锁定螺栓及4个推力千斤顶； l 按照图纸规定的扭矩紧固拉紧杆； l 松掉上支架体上的4个顶丝。拧紧锁定螺母；l 检查电动机的正常运行。l 铣床中心和水平的调整l 松开下支架基础板上的锁定螺母，并松掉顶丝，让铣床自由落在上述的定位座上；l 脱离中心柱驱动齿轮的啮合；l 安装铣臂的第3号部件；l 用上支架的中心板调整铣臂的水平。首先在座环上环板上，人工转动铣臂， 2个轴线方向的中心偏差都应在0.5mm以内；l 将铣臂下降至座环下法兰，并在铣头上放一精密水平仪（或使用光学水准仪）。转动并精确地将水平度调整在偏差0.05mm以内（0.004mm/M）；l 保护所有的锁定螺母并小心地将中心柱基础板的顶丝拧紧。为使基础板的定位不变，设置百分表监视；l 啮合中心柱驱动齿轮；l 用调节螺栓调整铣头的水平度及垂直度；l 加工开始后，经常用光学水准仪测量水平值，以确定铣床仍为水平，且在公差范围内；注意：可动支臂及铣臂的位置可以被锁定。3.3.5座环上、下环板内环面加工l 加工过程中，框式精密水平仪必须始终放置在铣臂上，随时监测铣臂的水平情况，如有异常，立即停止加工并找出原因，待重新调整好后继续加工；l 座环上、下环板内环面加工尺寸见图05。3.3.5.1座环上环板内环面加工l 安装调整加工刀具，粗加工（预留2mm精加工余量）；l 更换刀具，精加工到最终尺寸（终加工尺寸12310标记处）。3.3.5.2座环下环板内环面加工l 安装调整加工刀具，粗加工（预留2mm精加工余量）；l 更换刀具，精加工到最终尺寸（终加工尺寸12300标记处）。完成后记录加工数据在QCR No. 901上。3.3.6座环环板与法兰平面及环带加工l 加工过程中，框式精密水平仪必须始终放置在铣臂上，随时监测铣臂的水平情况，如有异常，立即停止加工并找出原因，待重新调整好后继续加工；l 座环环板与法兰平面及环带加工尺寸见图06和图7。3.3.6.1座环下法兰平面及环带加工l 安装调整加工刀具，平面粗加工（预留2mm精加工余量）； l 用精密水准仪检查加工面高程，用框式精密水平仪检查加工面径向 / 周向水平度， 和铣臂的水平度；l 更换刀具，平面精加工到最终高程（与机组基准高程即固定导叶中心线平均高程之差为1920mm，公差为0.15mm）。测量并记录加工面高程、径向 / 周向水平度和加工外径尺寸；l 更换刀具，加工两条环带。完成后记录加工数据在QCR No. 901上。3.3.6.2座环上环板表面环带及密封槽加工l 安装调整加工刀具，环带粗加工（预留2mm精加工余量），加工尺寸与部位见图07；l 检查加工面高程、径向 / 周向水平度以及铣臂的水平度；l 因座环下法兰平面加工已完成，此处的加工将关系到导水机构（流道）高度和活动导叶端部间隙，在座环上环板加工过程中以及加工完成后，除用精密水准仪检查加工面高程，用百分表检查加工面水平度外，拟用内径千分尺测量座环下法兰加工平面与座环上环板加工面的相对高差作为校核检查，测量方法见图水-水机-临时设施-10座环上环板环带加工的校核测量，其设计高差为3525mm，公差为0.15mm。(注意：座环下法兰加工面与上环板加工面的相对高差应根据底环实际高度、顶盖法兰面下部至顶盖底部的实际距离及活动导叶的实际高度确定，以便更好地保证活动导叶的端面间隙)； l 更换刀具，环带精加工；l 测量并记录加工面高程(以基准高程为准)、径向 / 周向水平度和外径；l 更换刀具，密封槽加工(宽度为15.00mm-15.50mm，深度为7.7mm-8.0mm)。完成后记录加工数据在QCR No. 901上。3.3.7基础环法兰环带加工l 安装调整加工刀具，环带粗加工（预留2mm精加工余量）；l 更换刀具，环带精加工，基础环法兰面与座环下法兰高程之差为18461.30mm；完成后测量并记录加工面高程和环带外径在QCR No. 901和QCR No. 1001上（其加工位置和尺寸见图08）。3.3.8加工尺寸复测l 将机加工设备吊出机坑；l 再次吊入图水-水机-临时设施-04和图水-水机-临时设施-07中的测量用平台；l 挂钢琴线，用外径千分尺和精密水准仪复测所有加工尺寸。3.3.9座环下法兰连接孔（与底环）的加工3.3.9.1注意事项l 此项加工工作与导水机构预装交叉作业，在底环预装调整完毕后进行；l 为加快进度，将在底环上的两个相对位置同时进行钻孔工作；l 加工工序为：预钻25mm（螺孔/销孔）钻25mm排水孔钻40mm孔钻49.75mm孔（销孔） / 钻57.5mm孔（螺孔）铰50mm锥销孔攻M646mm螺纹；l 在预钻25mm孔的同时，将25mm排水孔一起钻好；l 在钻孔过程中，不断地清掉钻屑，并注意加工设备的维护保养。3.3.9.2准备工作准备好钻具导向套（不同直径系列）等。3.3.9.3预钻销孔、螺孔l 安装图纸要求，将钻孔平台吊入机坑，放置在底环上；l 吊入钻机并调整其水平和位置；l 使用VGS提供的工具，按上述加工顺序分别预钻孔至49.75mm销孔/57.5mm螺孔。3.3.9.4铰锥销孔把49.75mm的锥销孔铰到终加工尺寸50mm，用安装销钉检查。3.3.9.5螺孔攻丝使用VGS提供的工具，将钻好的57.5mm螺孔倒角，并攻螺纹到终加工尺寸M646mm，用安装螺栓检查；3.3.10座环上环板连接孔（与顶盖）的加工3.3.10.1注意事项l 此项加工工作与导水机构预装和转动部分安装交叉作业，在顶盖预装调整完毕后进行（此时底环已安装完毕）；l 为缩短工期，将在两个相对位置同时进行钻孔工作；l 加工顺序为：预钻25mm孔（销孔/螺孔）钻45mm孔（销孔/螺孔）钻59.75mm孔（销孔/螺孔）铰60mm锥销孔钻73.5mm孔（螺孔）攻M806mm螺纹； l 在钻孔过程中，不断地清掉钻屑，并注意加工设备的维护保养。3.3.10.2预钻销孔、螺孔使用VGS提供的工具，预钻定位螺孔至25mm，按上述加工顺序钻销孔至59.75mm。 3.3.10.3铰铣6个定位销孔 使用VGS提供的工具，铰铣均匀对称分布的6个锥销孔到终加工尺寸60mm，用安装销钉检查。3.3.10.4螺孔攻丝l 在顶盖吊出机坑后进行。l 安装图纸要求，将钻孔平台吊入机坑，放置在底环上；l 吊入钻机并调整其水平和位置； l 使用VGS提供的工具，按照上述顺序将螺孔定位孔扩钻至73.5mm。l 将扩钻好的螺孔倒角，攻螺纹到终加工尺寸M806mm，用安装螺栓检查。3.3.10.5铰铣其余定位销孔l 在顶盖正式安装，并拧紧所有顶盖螺栓后进行。l 使用VGS提供的工具，铰锥销孔到终加工尺寸60mm，用安装销钉检查并安装销钉。4、施工工期及劳动力计划l 施工工期：单台水轮机基础环 / 座环现场加工的工期为127天，占水轮机安装直线工期127天。其中基础环 / 座环平面及环带加工70天，座环与底环/顶盖连接孔加工57天。单台水轮机加工的网络计划见图9。l 劳动力计划：基础环/座环现场加工工作人员的配置为：水轮机安装工20人；起重工4人；电焊工2人；测量工4人；电工2人；空压机工1人。5、质量控制点及控制措施:基础环/座环加工质量控制点及控制措施见表02。表02 基础环/座环现场加工质量控制点及控制措施序号质量控制点控制内容控制措施控制依据控制见证1机组安装中心/高程的测量确定和样点设置中心测量仪器/工具必须预先经过校验；测量人必须经过培训并持有相应等级证书；测量/记录应详细可靠。VGS标准GB8564-88质检报告质量签证施工日志高程2加工设备的安装调整中心制作结构坚固的基础平台；利用挂钢琴线、千分尺、精密水准仪、精密水平仪等方法调整中心柱的中心和铣臂的水平度；所有连接螺栓和调节螺栓必须可靠紧固；加工过程中随时监测加工设备中心及水平的变化情况。VGS标准质量签证施工日志水平3座环内环面加工半径加工前预先做好终加工尺寸样线和样点；指派专人进行过程监视。VGS标准质检报告质量签证施工日志4平面及环带加工径向水平测量仪器/工具须预先经过校验；预先测量计算出加工余量；指派专人进行过程监视；严格控制座环上下环板平面环带之间高差，用千分尺和自制测量板校验。VGS标准GB8564-88SDJ249.3-88质检报告质量签证施工日志周向水平平面环带之间高差5销（螺）孔的钻铰（攻丝）尺寸使用自制工装牢靠固定钻具；使用导向套以便准确定位；使用金属切削液并定期维护保养钻具；用安装销钉（螺栓）检查终加工尺寸。 VGS标准质检报告质量签证施工日志6、安全文明生产和安全防证措施6.1必须遵守的安全法规和标准l 能源部安全生产指令（能源安指19881号）；l 中华全国总工会、国家经济委员会工业企业班组安全建设意见纲要（工总经字19885号）；l 水电建设工程施工安全管理暂行办法（电水农1993583号）；l 中华人民共和国劳动法；6.2现场安全保证措施6.2.1放火、防盗、防爆安全保卫措施l 施工现场设置值班电话；l 焊接施工作业区内不允许有易燃易爆物品，下班前仔细进行检查，确认无火灾隐患后方可离开现场；l 所有施工点都必须设置消防灭火器材；l 正在施工的作业面，除3班制连续作业外，都必须设夜警值班。6.2.2吊装安全措施l 吊装作业由专人指挥，指挥信号必须统一、清晰；l 在起吊作业的范围内，无关人员不准停留或穿过，严禁吊物下站人和工作；l 严禁在提升或移动的吊物上站人。6.2.3机坑内高空作业安全措施l 严禁酒后作业；l 正确使用个人防护用品和安全防护设施，必须戴好安全帽，不准穿硬底或带钉易滑的鞋，在机坑内上下应走爬梯，不得攀越；l 上下交叉作业要有防护隔离设施，离地面3m以上作业要有防护栏杆、挡板或安全网。定期检查安全帽、安全带、安全网，不符合要求的严禁使用；材料要堆放整齐平稳，工具随手放入工具袋内，上下传递物件禁止抛掷。l 平台、爬梯和脚手架要固定牢靠。7、施工设备基础环/座环加工的设备部分由VGS提供