300KA电解槽制作安装监理实施细则.doc

湖南创元业铝业电解二期工程300KA铝电解槽制作安装监理实施细则新宇建设监理公司创元监理部2006年12月18日目 录1、工程概况32、300KA铝电解槽技术条件及技术经济指标33、编制依据54、电解槽简介及制作安装工程特点55、监理工作流程86、监理工作制度及措施117、对重要工序质量监控手段及方法128、电解槽制作、安装质量控制要点及目标值139、检验内容及记录221、工程概况湖南创元铝业电解二期新建两栋宽27m；长926.1m厂房。每栋厂房横向排列300KA铝电解槽，两栋厂房共计安装264台槽。工程建成后，形成电解铝锭210Kt/a的生产能力。创元铝业将形成规模效益，社会效益也将有较大地提高，企业知名度也将进一步扩大。1.1 工程名称：创元铝业电解二期300KA铝电解槽及母线制安工程。1.2 设计单位：贵阳铝镁设计研究院1.3 开工日期：以监理部批准的开工报告为准。1.4 合同竣工日期：第一段（84）台电解槽及母线2007年5月20日具备通电条件；第二段（90）台电解槽2007年9月20日具备通电条件；第三段（90）台电解槽2007年12月20日具备通电条件；1.5 制作安装单位：中国有色七冶；中国有色十一冶，每家分别承担南北厂房132台电解槽的制作、安装工程。1.6 质量等级：单位工程合格率100%，主要单位工程必须达到优良，电解槽钢结构制作和安装；铝母线安装与焊接；槽内衬筑炉等施工，工程质量优良率达到100%。1.7 工程项目监理单位：贵阳新宇建设监理公司。2、300KA铝电解槽技术条件及技术经济指标2.1技术参数电流强度（KA）： 300阳极电流密度（A/cm2）： 0.733阳极组数（组）： 20（双阳极组块）阳极炭块组尺寸（mm）： 1550660550每组阳极钢爪数（个）： 24每个钢爪直径（mm）： 140每个钢爪电流密度（A/cm2）： 12.18铝导杆截面（mm）： 200170槽膛面积（mm）： 144603900槽膛深度（mm）： 500阴极炭块尺寸（mm）： 3340515450阴极炭块组数（组）： 25阴极钢棒尺寸（长宽高）：434065180每组阴极炭块组阴极钢棒数（根）： 2阳极升降速度（mm/min）： 100槽壳尺寸：内壁（长宽高）（mm）：1470041401385摇兰架组数：活动（组） 22固定（组） 2阳极母线规格（mm）： 55020012930阳极最大行程（mm）： 4002.2主要技术经济指标槽平均电压 4.2V电流效率 94%系列安装槽数 264台系列生产槽数 258台单槽日产原铝 2270kg单槽年产原铝 828.55t/a系列年产原铝 218732t/a效应系数 0.3次/槽.日吨铝直流电耗 13320kwh槽寿命 1800d槽重量 227吨3、编制依据设计图纸及设计变更300KA铝电解槽槽壳制作规程（GYLY118）300KA铝电解槽槽壳安装规程（GYLY117）300KA铝电解槽上部结构制作、安装规程（GYLY120）300KA铝电解槽筑炉规程（GYLY119）铝母线焊接施工及验收规范YS5417-95碳素结构钢GB700-88现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98埋弧焊缝坡口的基平形式与尺寸GB986-88公差与配合未注公差尺寸的极限偏差GB1804-88工业安装工程质量检验统一标准GB50252-94钢结构工程施工及验收规范GB50205-2001工业炉砌筑工程质量检验评定标准GB50309-02工业炉砌筑施工验收规范GB50309-04钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323-87钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果等级GB/T11345-89经审批的施工组织设计和施工技术方案该工程有关的合同、文件和技术资料4、铝电解槽简介及制作安装工程特点4.1 300KA铝电解槽简介4.1.1槽上部结构槽上部结构由门型立柱、支撑大梁组成。大梁腹内有6个氧化铝下料箱，1个氟化盐下料箱。20组双阳极分两排配置于两组阳极母线外侧，利用卡具将阳极铝导杆压紧在阳极母线上，电流经导杆和阳极钢爪及铝钢爆炸焊板到达阳极块。阳极升降传动机构固定在大梁的顶部，它由减速机、电动机、螺旋起重机、阳极母线吊挂装置、防跑偏装置及安全离合器组成。提升负荷为95t，最大行程400mm，速度约为100mm/min，当负荷超过设计负荷的1.25倍时，摩擦离合器打滑，以防止损坏电机和螺旋起重器。打壳下料装置，每个电解槽有6个打壳下料装置，1个出铝打壳装置。槽密封罩采用厚1.0mm铝板与3232铝型材框架焊接而成。上下端分别与大梁和槽壳绝缘。4.1.2摇篮架槽壳钢槽壳采用摇兰船型结构，它由长侧板、端侧板、底板和摇兰托架等焊接组装而成。4.1.3内衬结构一层硅酸钙保温板80mm二层保温砖265mm一层干式防渗料173mm一层阴极炭块450mm侧部：一层厚120mm的侧部炭块一碳氮化硅复合块，大面侧部炭块下部是高强防渗料及保温砖伸缩缝砌体，小面侧部复合块下部是轻质浇注料，所有底部炭块缝以及侧部复合块与底部炭块连接均采用糊扎固，在槽膛内壁有用炭素糊扎制成人造炉帮。4.1.4槽周围母线槽周围母线由：进电侧母线；出电侧母线；立柱母线（含短路母线）组成，硬母线之间用d10铝板焊接连接。进入阳极母线和出入阴极钢棒用软性母线d1铝带束焊接连接。母线系统的设计采用电磁及磁流体动力摸拟及母线断面优化软件进行优化设计，槽周围母线采用五点进电方式。4.2工程特点4.2.1. 300KA预焙阳极中间下料电解槽是目前国内先进的大型电解槽，其技术参数、技术经济指标均达到国际同类槽的先进水平。设计采用了先进的工艺制度、优化的母线配置、合理的槽内衬与槽壳结构及计算机控制系统，是目前国内铝电解行业技术经济领先的一种槽型。由于电解槽自身的工作环境，对电场、磁场、热场及炉内衬要求相当高，制作安装要求甚严，工程技术性强、工艺复杂、工程量大、工期紧迫、工程投资巨大、材料种类繁多，主要材料如钢材（钢板、型钢、阴极钢棒）、铝母线、阴极碳块、糊料、铝焊丝、氩气等供应及时与否、质量保证与否、配备优秀的施工安装专业队伍是工程能否顺完成及保证工程质量的关键。4.2.2 槽壳在工作状态时，既要考虑机械强度和保温又要考虑受热变形时应力释放和槽壳自身散热。300KA铝电解槽槽壳采用船形结构，槽壳外形大，在制作过程中容易产生零部件，整体变形的问题，制作过程中控制变形技术是关键。4.2.3 电解槽有多处绝缘要求：槽壳对地绝缘；上部结构与阴极槽壳之间的绝缘；打壳下料气缸对大梁；提升机构对大梁；电解槽安装各部件相互绝缘且绝缘电阻要求大于1M；必须符合设计要求。4.2.4 电解槽内衬筑炉质量关系到电解槽使用寿命，槽寿命设计要求为1800天，尤其是扎糊工艺，对糊料的加热温度、施工环境温度、糊料扎固密实度等，均有严格要求。如因槽壳制作、内衬材料、内衬砌筑质量等原因造成漏槽或达不到规定炉龄而大修，直接和间接损失非常大。4.2.5 系列铝母线制作安装质量、电解槽槽周围母线的安装、焊接质量、铝母线的制作过程、机械加工精度和接头的焊接质量是电解槽工程质量的基础，母线压接面的配合精度将直接影响生产成本中的吨铝电耗。铝母线焊接施工及验收规程（YS5417-95）短路通电试验中对各接口电压降的允许值应符合以下规定：距焊接接头两侧各50mm横跨焊缝测得的电压降应小于1.5mv；短路口横跨压接面两侧各距50mm的电压降应小于20mv；立柱母线压接面各距50mm的电压降应小于12mv。施工承包合同的技术协议规定：焊接点电压降不超过1mv；短路口两侧压接面电压降应小于5mv；立柱母线压接面电压降不超过5mv。技术参数和技术要求比“验收规程”提高了，要达到合同要求、铝母线压接面的加工，研磨相应也提高了要求和难度。焊接材料，施焊条件也相应提高了要求。5、监理工作流程施工阶段工程质量控制工作流程图： 批准开工申请(监理单位) 分项分部工程工序施工(承包单位)进行处理(承包单位)承包单位整改工序完成后自检(承包单位)自检合格否是监理检查工序质量否合格？是监理签署质量报验表本分项分部工程完成自检(承包单位)监理审查分项分部工程质量现场检查 质量文件检查整改(承包单位) 审查合格？ 否分项分部工程等级评定(监理单位、质量监督机构) 监理组织中间验收本单位工程的各分项分部工程全部完成签署质量报审表(监理单位)单位工程全部完成竣工验收资料准备(承包单位)竣工预验(承包单位)申请竣工预验收(承包单位)进行处理补充再准备审核预验收申请(监理单位)否 否资料是否符合要求现场初检是否合格是 是 单位工程预验收(业主、监理、运行、设计、施工)承包单位整改 工程竣工验收(业主、监理、运行、设计、施工)单位工程质量等级评定(质量监督机构)工程试运行(业主、监理、运行、设计、施工)工程移交6、监理工作制度及措施6.1图纸会审及技术交底制度：开工前应组织图纸会审及技术交底、广泛听取意见、熟悉工程特点和图纸、力争将设计存在问题在施工前予以纠正；同时帮助施工吃透设计意图，了解和掌握图纸重点和难点，以免造成返工，影响工程质量和工期。6.2 开工报告、施工组织设计审批制度。开工前各施工单位应按照300KA铝电解槽的设计文件、制作、安装规程、具备开工条件，施工单位提交工程开工报审表、施工组织设计报审表，经专业监理工程师审查、总监批准。6.3 材料、构件、设备检验及复验制度。凡进入施工现场工程所需的材料、构件、设备应有出厂合格证、产品质量证明、材质报告单（产品使用说明书），对于电解槽槽壳制作钢板、筑炉所需等主要材料要求按批量、批次进行抽样复检，复检由监理见证取样，以保证不合格材料、构件、设备不得在本工程上使用。6.4 中间产品交工证书制度300KA铝电解槽制安工程分为三个分部工程和电解槽槽周围母线分部工程共计四个分部工程： 槽壳制作安装分部工程 槽内衬砌筑分部工程 槽周围铝母线分部工程 上部结构制作安装分部工程当下部槽壳完成制安后，由施工单位、监理、甲方三方共同验收、检测、全部控制数据合格后，签发中间产品交工证书，方可进行槽内衬砌筑。6.5 隐蔽工程记录检查下一工序的施工对本工序造成隐蔽的，必须对本工序的质量进行隐蔽工程记录，符合设计、施工验收规范要求，经专业监理工程师签认准予进行下一工序施工。监理部规定槽内衬砌筑的工序需隐蔽工程记录的有： 硅酸钙板铺设。 二层保温砖的错缝干法砌筑。 干式防渗料的装填、压实。 阳极炭块组的装作。 槽周围砌筑： 短侧浇注轻质浇注料。 大面侧部干砌一层保温砖。 浇注高强防渗浇注料。 浇注料上面砖一层耐火砖。 隐蔽工程记录。6.6 工程质量监理制度坚持电解槽制安工程预验收制度，严格按照设计文件、制作安装规程和国家行业标准，实行对电解槽每台必检制度。监理工程师对施工质量有监督管理的权力与责任，在巡视检查、专检过程中发现一般质量问题，应随时通知施工单位及时整改，并作记录。检查不合格时，可签发“监理通知单”，情节较严重时，可报请总监理工程师批准，签发“工程部份停工令”，可利用支付手段，拒付工程进度款。7、对重要工序质量监控手段及方法7.1 过程监督，旁站监督重要工序和隐蔽工程的施工，加强巡视及时发现质量问题和质量隐患。7.2 检测与试验检测与试验数据是判断和确认各种材料工程（工序）内在品质的主要依据，不允许未经检验合格的材料或工序转入下一过程，过程检验包括分项、分部工程质量检验评定工作。7.3 规定的质量监控工作程序规定施工方、监理方必须遵守的质量监控工作程序，按规定的程序进行工作。8、铝电解槽制作、安装质量控制要点及目标值8.1 槽基础与槽壳安装保证项目： 槽基础顶面标高不应超过0-5，顶面水平度偏差不应超过5/1000。基础纵横中心线偏移不应大于20mm。 槽基础端侧应有土建施工的沉降观测点，槽壳安装前，应依据原始点复测沉降观测点的标高。在安装过程中注意保护好沉降观测点。 同一栋厂房内电解槽的横向基准中心线须在同一直线上，考虑电解二期土建进度和通电分成三次进行，应将基准中心线反映在厂房过道2.60平台的侧面，用三角形红油漆标识。 每台槽的托架纵横中心线与基准纵横中心线的安装偏差不能超过3mm。 槽壳纵横中心线（槽壳沿口用样冲眼标识）与基准及托架自身的中心线偏差均不得超过3mm。基础上绝缘板的顶面标高误差不超过0-3mm，同台槽中单个基础绝缘板顶标高之差不应超过2mm，调整薄钢板层数不宜超过二层。 绝缘板的各项物理性能必须符合设计要求。对地绝缘电阻必须符合设计要求且大于1MV。见表8.28.2 铝电解槽槽壳制作保证项目：钢材、焊条品种、型号、规格和质量必须符合设计要求和施工规范的规定。钢材切割断面必须无裂纹、夹层；切割边缘的飞边、毛刺及熔渣等需打磨干净。焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、夹渣和气孔等缺陷。槽壳组装前和组焊后的槽侧板、槽底板等校正找平，严禁采用加热激冷等有害方法。槽壳组装4条立焊缝及图中标明的重要焊缝需按规定探伤且符合规范要求。槽壳制作允许偏差符合表8.1的规定。表8.1项次检查项目允许偏差（mm）检验方法1槽壳内底板平整度15钢板尺检查2槽底板平整度每米0.8mm/m钢尺和塞尺3长短侧板纵向变形槽壳内壁水平方向直线度短侧板横向变形6拉线检查64槽壳内壁垂直方向倾斜3吊线检查5阴极棒孔中心偏差纵向2钢尺量横向6槽壳内壁长度5钢尺量7槽壳内壁宽度0-108槽壳内壁高度+509两对角线之差10槽壳组装完成由施工单位自检合格，监理逐台必检，检测符合设计要求，办理中间交工证书后方可进行槽内衬砌筑。8.3 槽上部设备安装保证项目： 槽上部大梁安装必须在槽内衬筑炉分部工程检查合格后进行。 上部大梁和料箱，由于堆放产生的挠曲、变形等缺陷，必须矫正。 槽上部与槽下部必须绝缘，以及上部槽各部件设计注明需绝缘，其绝缘电阻必须符合设计要求。（见表8.2）表8.2序号绝缘检查点设计要求（MV）实测值监理复检备注1阳极提升电动机与大梁的绝缘值0.5500V摇表2出铝打壳气缸锤头与大梁11000V摇表3下料打壳气缸锤头与大梁11000V摇表4上部立柱与槽壳11000V摇表5槽密封罩板与槽壳11000V摇表6槽密封罩板与大梁11000V摇表7底梁与对地11000V摇表8铝母线与对地11000V摇表9槽壳对地11000V摇表10槽烟气支管与主烟道11000V摇表11下料管与输送管11000V摇表12槽间盖板对槽壳11000V摇表13每段首尾槽间盖板对2.6平台11000V摇表 绝缘材料的各项物理性能必须符合设计要求。 定容下料器、打壳装置、阳极提升机构、小盒卡具等设备质量和性能必须符合设计的要求。8.3.1试运转：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，无卡涩现象，动作5次。 检查确认阳极提升机构电机、主减速器、换向齿轮箱、螺旋起重器等无异常；电动机、减速机正、反运动各15分钟 上下全行程反复运行35次，检查电机温升不超过50，所有转动部件无异常振动及异常声音。8.3.2槽上部设备安装允许偏差应符合8.3规定：表8.3项次检查项目允许偏差（mm）检验方法1定容下料器铅垂直度1/10002打壳装置（1）气缸中心2.0（2）垂直度2.03提升机、减速器等纵、横中心线与安装基准线24提升机、传动轴等安装水平倾斜0.5/1000用液体连通管检查5阳极母线铅垂偏差0.5/1000吊线检查6阳极母线水平倾斜1/1000液体连通管检查7提升机两对角线之差8同一组挂钩安装中心3拉线钢尺检查9槽盖板（1）长度、宽度0-3钢尺检查（2）两对角线之差3（3）框架翘曲值38.3.3 阳极铝母线上螺栓孔加工应符合下列要求： 孔径偏差不应超过0.5、0mm； 提升用螺栓孔间距偏差不应超过2mm； 卡具固定螺栓孔间距偏差，同一组内螺栓孔间距偏差不应超过1mm，任意两组螺栓孔间距偏差不应超过2mm。 螺栓孔垂直度偏差不应大于0.3mm。8.3.4配管安装应符合冶金机械设备安装工程施工及验收规范中，液压、气动润滑的有关规定。8.4 铝母线制作保证项目 铝母线的理化性能必须符合设计要求。 铝母线铸造前必须进行铝液净化，澄清和除渣处理，内部组织必须致密、均匀。 铸造铝母线必须符合设计要求。 铸造铝母线纵向裂纹必须符合设计要求，不得有横向裂纹。在制作过程中，发现有气孔、裂纹时，须及时与监理部汇报，待判定后是否使用。 铸造母线强度极限必须符合设计要求。制作允许偏差应符合表8.4的规定。超出偏差的铝母线应进行必要的校直。表8.4项次检查项目允许偏差（mm）检验方法1母线平面弯曲每米30钢尺与塞尺全长6.02母线侧面弯曲每米3.0钢尺与塞尺全长103端面与侧面垂直度2.0吊线钢尺量4母线长度2钢卷尺检查5阳极母线同组螺栓孔间距1.0钢尺6任意两组螺栓孔间距2.0钢尺8.5 铝母线安装保证项目 母线支架的基础必须合格 焊件、焊丝、焊条、施焊用的保护气体必须符合设计要求和有色焊接的有关规定。 焊缝严禁有裂纹、焊瘤、烧穿、未溶合、未焊透等缺陷，必须平整光滑； 母线通电试验必须符合设计要求。焊接点，压接面电压降必须符合合同注明的要求。母线单点对地绝缘值不小于1兆欧。母线安装允许偏差项目应符合表8.5的规定表8.5项次项 目允许偏差（mm）检验方法1槽周母线安装中心线3拉线用钢板尺量2槽周母线标 高5水准仪3槽周母线纵向水平度0.3/1000拉线用钢卷尺量4槽周母线横 向0.5/1000拉线用钢卷尺量5阳极母线中心线5拉线用钢尺检查6两阳极母线间距2钢卷尺检查7阳极母线立侧面的垂直度0.5/1000吊线用钢尺检查8阳极母线水平度1/1000用水平尺或水准仪检查9阳极母线表面粗糙度12.58.6 槽内衬筑炉保证项目8.6.1阴极钢棒、阴极碳块、炭素扎糊、硅酸钙板、保温砖、耐火砖、角部炭块、高强浇注料、轻质浇注料、干式防渗料、侧部复合块、侧部调整炭块、型号、规格和质量必须符合设计要求和施工规范。槽内膛清扫干净，画出内衬砌筑各层的基准线。8.6.2 碳块、硅酸钙板、保温砖、耐火砖、浇注料、防渗料必须保证干燥，严禁雨淋、受潮。8.6.3 阴极炭块组的制作： 阴极碳块按成品考虑，碳块去除包装，经敲击及目测检验合格后，用压缩空气吹扫干净，吊入碳块加热炉中加热，使其表面温度达到90110。 阴极钢棒下料调直后，用拉线法检查其扭曲和弯曲度，允许偏差3.2mm，合格的进行喷砂除锈或酸洗。已除锈合格的钢棒送入电加热炉中加热，使其温度达到90110，用红外线测温仪测温并记录。 碳块与阴极钢棒间用钢棒糊，碳糊开包后用镑锤破碎为小块状加入混捏锅内，每锅加热70-90分钟，使钢糊温度达到90110。 将加热炉中碳块吊起运送到组装台上，找正、固定、吹扫、安装两端堵板，用红外线测温仪测温并记录，每个碳块的两个槽内各测三个点，两端及中间，平均温度应在90110之间。组装时风动捣固机的风压不低于0.6Mpa。 阴极钢棒应定位于炭块沟槽中心，两侧间隙偏差不大于1mm。 加糊次数7次，每次加糊后用样板刮平，进行捣固往返2次，捣固最上层需用导板保护炭块，扎完后炭块表面、糊和阴极钢棒呈水平，表面整洁。 避免阴极钢棒高出炭块表面，若钢棒略高于炭块表面，用砂轮机磨平。 加料次数及捣固尺寸表，扎固压缩比为1.61.8：1加固次数一次二次三次四次五次六次七次固后厚度（mm）182025303030303537 碳块组装完成后，待糊料冷却，注明制作日期及编号，转运至堆场时，用牛皮纸将伸出碳块的扁钢包裹好。8.6.4 槽底部砌筑 绝热硅酸钙板应从槽底横轴中心线往两端错缝铺，缝隙不大于1mm，并用干式防渗料填满绝热板与槽壳四周。 两层保温砖在绝热板上干砌、层间错缝、砖缝1mm。可用氧化铝粉填缝，保温砖四周填充干式防渗料。 装填干式防渗料：平板振捣机由供应防渗料厂方提供，具体施工方法按厂方要求操作，捣实后的干防渗料按设计图纸要求，散料压缩比经现场检验后确定。 短侧轻质浇注料水的配比应符合供货厂家要求，轻质浇注料加入后用插入式混凝土振动器震动，至表面有露浆时为止。浇注后用草袋复盖，养生时间不小于24小时，浇注后浇注料表面呈水平，表面不平整度不大于2mm。 在浇注料上面砌一层=65mm的耐火砖。8.6.5侧部复合炭块和角部碳块砌筑： 砌筑前将槽壳上的污垢和周围浇注料表面上泥浆清理干净。 侧部复合炭块的砌筑采用碳胶，必须从角部开始作业，立缝小于0.5mm，卧缝小3mm，背缝小于2mm，错台小于3mm。 碳块加条在长侧按图纸要求。 角部炭块和侧部复合块的背缝用氧化铝粉填充，扎固之后背缝还需二次填充。 砌筑和调整侧部复合块，应用小木锤敲打，严禁使用金属锤敲打，以防损伤复合块和碳块。 复合块与复合块之间使用的粘接剂及使用方法由供货厂家提供。所有缝隙粘接剂必须充满。8.6.5扎炭间糊: 将槽内清理干净，然后进行加热作业。冬季加热时间不小于12小时，夏季加热时间不少于10小时，扎固铺糊前再次将槽底清洗干净。 测量阴极碳块加热温度，从短侧开始测第一、第十三、第二十五组阴极碳块，每块各测三点。 阴极碳块立缝均涂一层沥青和煤焦油，厚度0.5mm左右。 按定量加糊后应用样板刮平，再进行扎固作业，扎固一次不少于两个往复，立缝分八次扎实，上面三次需用导板导向捣固，以防打坏碳块。压缩空气压力不低于0.6MPa，压缩比1.61.8：1。8.6.8.2 捣固层厚度尺寸表捣固次数一二三四五六七八捣固后厚 度（mm）6060606060505055（含碳帽高度） 炭帽