铝母线安装方案

G32电解槽铝母线施工方案豫联工业园区320KA电解铝工程铝母线施工方案批 准:审 核:编 制:中国九冶豫联工业园区项目部2002年11月1日铝母线安装方案1.概述 我公司所承接电解车间铝母线安装包括35台阳极母线、槽周围母线及进电端母线、1/2中间过道母线各一套，铝母线是铝电解生产的重要组成部分，不但铝母线的投资比重大，而且其制造和安装质量直接关系到电解铝生产技术经济指标。电解车间母线制作、安装必须遵守YS5417-95铝母线焊接施工及验收规程及豫联工业园区工程二处编发的G32电解槽系列母线质量标准，因母线规格多、数量大、加工精度高，安装、焊接量大，其安装工序安排与槽壳等金属结构制作同时进行，部分母线如左、右侧端母线和槽底母线及进电侧母线必须先于槽壳安装，槽上母线安装可与上部结构，槽体砌筑施工穿插进行，槽周围母线须预制后组对安装。2.材料要求2.1铝母线的材料质量在施工过程中应严格进行控制。铸造铝母线和铝板材质，不得低于GBT1196-93，AL99.6(特二级)的标准。检查材料外观、材质证书或检验报告。在开箱检查时必须检查其外表质量，表面不得有划伤、碰撞损伤和氧化锈蚀斑点等缺陷。成卷定宽供应的软母线其包装应按YS5417-95规程要求包装。2.2使用的焊丝材质不低于母体的材质纯度。2.3铸造铝母线的允许存在的局部缺陷，其铸造冷隔深度、裂纹的深度和长度应在YS5417-95规程要求的范围之内。2.4在进行铝母线的装卸和吊装时，应使用专用吊夹具，不得使用钢丝绳或链具进行直接捆扎。2.5铝母线的存放应按规格、件号分类堆放，堆放时应加硬杂木隔离支撑，并保证铝母线在存放时不变形。铝母线堆放隔离措施示意图铝 母 线铝 母 线 地 地面3.铸铝母线的加工3.1铝母线的制作和加工应在施工图自审和相关专业图纸会审后进行，使用的计量检测器具必须进行计量检定合格；3.2号料、放线在铝母线矫正平直后进行。施工时必须根据加工工艺留足铣平、刨边、焊接坡口等加工余量和焊接收缩量，加工后的允差应控制在规程要求范围之内。3.3铸铝母线的矫正宜采用机械或液压式平整机进行。矫正作业，应避免与平整机上金属构件碰（擦）伤，表面化痕允许深度应小于1.5mm.矫正后的铸铝母线料表面局部被压陷的深度应小于2mm，面积应小于100mm100mm。3.4使用机械矫直时要避免划伤母线，其直线度、平面度以及划痕深度缺陷应控制在规程要求范围之内。3.5铝母线螺栓孔必须采用钻床钻孔，钻孔偏差0.5 mm，大母线上悬挂钩螺栓孔的组间距和各组之间孔距差均不得超过3mm和1mm，所有螺栓孔的垂直度0.3mm，而且要求各组的螺栓孔中心线应平行。硬铝母线料矫正允许偏差（mm）名 称度 量 范 围允许偏差直线度任意长度范围内3全长范围内6平面度任意1000mm长度内料长小于或等于5000mm2料长大于5000mm3全长范围内料长小于或等于5000mm10料长大于5000mm20铸铝母线加工允许偏差（mm）项 目 名 称允许偏差图 例母 线 长 度+5-2 2 5 L H 2 B 端面与纵轴线垂直度（）高 向（H）2宽 向（B）10021001表面粗糙度的表面轮廓平均偏差（Ra）0.0253.6铝母线横、纵、竖三个方向均不允许有裂纹，其角部要求光滑，冷格高差不大于1.5mm，不允许有角部裂纹。铝母线大小面的 不平度不大于3，其弯曲度不大于45mm（全长立面和平面两个方向）。3.7铝母线断面尺寸公差：a+20b+20 其长度 L53.8为降低短路母线联接部接触电阻，两个接触面都要求刨（铣）光滑，并采取防机械损伤措施和化学腐蚀措施，加工后立即交付安装，否则，要求进行涂黄干油并贴保护膜。加工精度应满足图纸设计或规程要求，安装时要求对接触表面进行清理，对导电接触面进行刮研、找平，保证接触面积大于90%。在螺栓拧紧时要由里向外交错对称进行分段拧紧，拧紧后用塞尺进行检查；3.9铝板(10mm)软铝母线(1mm铝板)为压延加工产品，符合GB3190-82标准，表面应光滑、平整，不得有气泡夹杂，重皮和折裂等缺陷。尺寸公差为1mm；3.10铸铝母线的联接用铝板，采用剪板机剪切，平整时应用木槌，木槌锤痕深度允许误差0.10mm .铝焊片的切面应与板面垂直，其垂直度允许偏差1mm,长度、宽度允许误差为2mm；3.11软焊片的剪切采用剪板机剪切，长度允许偏差为5mm。弯制的弧形应平顺圆滑过渡，其弯曲的拉伸面应无裂纹。成形软带束两端的软焊片片头应对齐，片头参差不齐应小于2mm .软带束成型后及时点焊固定，焊点应距束端50mm内，且每束宜有46个焊点，焊点直径应大于5 mm.3.12软带束应按软性铝母线设计，捆扎成组保管。捆扎时应注意对软带束棱角的保护。4.槽周围母线的安装4.1槽周围母线安装主要包括进电侧及槽底母线、出电侧母线、立柱及短路母线共六部分，安装顺序为：进电侧及槽底母线安装出电侧下母线安装爆炸焊块及软带焊接立柱母线安装出电侧上母线安装短路母线安装；4.2槽端母线及槽底母线进电侧母线与出电侧下母线在支承梁安装之后，摇篮架、槽壳安装之前就位；在槽体安装就位后进行出电侧上母线的安装；槽内衬砌完毕后，进行爆炸焊块及软带焊接；4.3槽周围母线可在平台上利用胎具组装焊接（例图见下页），以便控制焊接变形和保证母线的组装焊接质量。组装后整体吊装、找正，调节有关距离，并用橡胶石棉板垫平；4.4立柱母线在胎具上组装焊接后整体吊装到母线基础上找平找正后，进行临时固定，以保证其正确的安装位置的和防止焊接变形引起立柱母线位置改变；4.5槽纵侧母线安装允差L6mm；4.6槽端侧母线安装允差L10mm；4.7斜立柱母线空间允差L10mm；4.8母线高度偏差H-10mm；4.9母线间缝允差3mm；4.10软母线允许有0.5mm焊缝间隙；4.11母线弯曲度不大于1mmm；4.12槽周母线的侧面与水平面的垂直度，不得大于0.5%；铝母线在胎具上钢性固定示意图铝 母 线 钢楔 垫板 槽钢或角钢 平台4.13爆炸块的焊接不应一次焊成，还要注意焊接时的温升，防止产生裂纹。5.阳极母线安装5.1阳极母线的安装应以铝电解槽的纵横中心线为基准，阳极立柱母线和阳极加工件的允差如下：项 目 名 称允 许 误 差同槽两槽上母线截面尺寸差mm2同槽两槽上母线长度差mm2两槽上母线安装中心与长轴线偏移mm2槽上母线水平度0.5两槽上母线工作面间距差mm4两槽上母线对角线长度差mm3槽上母线夹阳极加工件平面铅垂度0.555.2阳极母线与立柱母线间的软铝母线应分组封头后再联接焊。6.中间过道及进电端母线安装6.1中间过道及进电端母线较长，在运输及堆放、安装时需多点支撑、多点吊装，从而确保其不变形。6.2安装就位采用托辊组及丝杠顶结合的方式进行，水平移动过程确保托辊架摆放均匀相互平行且支点不少于4点。6.3中间过道与进电端铝焊片、软铝母线焊接前需对铝母线进行刚性固定，从而防止焊接产生较大变形。6.4中间过道与进电端安装允许偏差序号项目名称单位允许偏差1母线中心线偏移（mm）52 母线标高（mm）53母线纵向水平度（）0.54母线横向水平度（%）15并列同段母线中心线间距差（mm）26并列同段母线端头错位（mm）57并列同段母线的高度差（mm）57.铝母线焊接7.1母线的焊接人员必须经过培训，并持证上岗,焊接施工前,进行焊接工艺试验并编制工艺指导书,提出焊接工艺评定报告；7.2采用熔化极氩气保护焊进行焊接；7.3设置专用胎具,采取刚性固定消除焊接变形；7.4铝母线焊接处及被污染的焊丝必须进行清洗；7.5在施焊前必须保证装配质量符合设计和工艺要求，将焊接坡口两侧各50mm的表面清理干净。7.6焊接时先进行组装点焊,检查合格后再进行焊接。在焊接过程中不断检查焊接质量,调整焊接条件；7.7焊接尽量一次完成，过长的焊缝可分段进行，每段长度为200250mm。7.8分层焊时，每层焊完后再焊上一层，最后再焊两端封头。7.9焊接工艺方法见电解槽铝母线焊接工艺方案8.安装质量检查。8.1焊缝表面必须饱满、洁净、光滑、均匀；8.2焊缝必须焊透、熔合，不得有裂缝夹渣气泡等；8.3焊接咬边不大于0.5mm，长度不应超过总长10%；8.4检查方式一般为人工外观检查，必要时抽样检查钻孔或超声波探伤，进行焊接抽查时数量为23%；8.5各焊接点的导电率必须满足如下要求：钢铝，铝铝焊接点，焊缝的电阻，不得超过于同一截面，同一长度的同种金属的56%，钢-铝爆炸焊熔接面不得低于98%；8.6阳极母线与导杆的压接面、母线连接部位的压接面应符合图纸要求的加工精度、光洁度不小于12.5，接触面积需达90%以上。通电后测试，短路口压接面平均0.3mV，最大值1mV，立柱母线与阳极大母线连接面平均0.2mV，最高1Mv。槽周围母线中1mV，进出电端和过路母线焊口压降2mV。电解槽周围母线的压降，通电后整体测量应低于设计指标205Mv（以上控制指标由业主提供）。8.7安装后的铝母线，外观排列规整；8.8母线组合件与组合件间的焊接，其电阻值不得超过母体的56%；8.9支撑母线的高分子绝缘垫块以及钢、石棉垫板，在母线安装后，用手即可取下者视为不合格。铝母线焊接工艺方案1.工程概况： 电解槽制作安装工程的铝母线装置，是电解槽车间的重要组成部分，其制作安装质量直接关系到电解铝生产的技术经济指标。本工程铝母线截面大，焊接位置复杂，焊接工作量大，因此保证铝母线焊接质量是此项工程关键之一。 2.焊接前要求： 2.1 对焊工和焊接工艺的要求： (1)参加此项工程施焊焊工必须经过焙训，进公司焊工考试委员会进行理论知识和操作技能的考试，考试合格者，由公司焊工考试委员会签发焊工合格证，方可上岗施焊（或由甲方及监理统一组织考试）。 (2)焊接工艺的确定应进行焊接试验和焊接工艺评定。焊接工艺评定合格后，按评定合格的工艺，编制焊接工艺指导书，焊工按焊接工艺指导书规定的参数和要求进行施焊。 2.2 对原材料验收及清理： (1)原材料进厂后，应核对材料出厂质量合格证书，检查外表质量，要求表面无划伤、碰撞损伤和氧化物斑点，无夹渣、气孔粗大、铸瘤等缺陷。 (2)材料表面应平整，外形尺寸符合要求，如材料不平整应予以校平，校平时不得锤击。 (3)母线的焊接处，坡口两侧50mm内应清除油污和表面氧化膜，清除氧化膜采用机械方法。 2.3 焊接材料和焊接设备： 按铝母线材质选用合适的焊丝，焊丝应符合要求，熔焊焊丝材质不应低于母材材质纯度。氩气纯度不得小于99.99%，焊接设备应能满足工程焊接要求，且性能良好。 2.4 焊接工艺： (1)本工程采用MIG焊（熔化极氩弧焊）。 (2)铝母线材质为L2和含铝量99.6（特二级）的铸造铝母线。焊丝选用SAL-2直径2.0mm。 (3)焊接设备KH-600 TIG/MIG两用焊机、直流电源采用直流反接极性。(4)焊接工艺参数：焊接位置板厚(mm)焊丝直径(mm)电弧电压(V)焊接电流(A)焊接速度(cm/min)氩气流量(L/min)平 焊102.028-29290-30042-6025-28立 焊102.030-31310-32044-6325-28横 焊102.029-30280-29040-5025-28仰 焊102.027-28270-28038-5025-28软母线束1012.028-32290-31050-6025-28(5)坡口和间隙：硬铝板采用I型坡口，组对间隙为10mm。 软母线束与硬母线间隙为0mm，第一软母线焊缝背面加垫10mm50mm铝垫条。硬铝板连接间隙示图及公差要求铝 母 线铝 母 线102 mm软带束连接示图及公差要求铝 母 线铝 垫 条 102 20 点焊连接 10 软带束 3.焊接：3.1组装点焊，检查合格后方可焊接，焊接尽量一次完成，过长焊缝可分段进行，每段长度200-250mm。3.2运条手法，采用直线形或月牙形摆动，具体应按焊接位置和焊波成形情况确定。所有焊缝均应单面焊双面成形，焊丝与焊缝角度为5o-15o，焊丝干伸长5-15mm。3.3装焊顺序：(1)铝板与母线焊接先里后外，先下后上，焊完硬铝片两焊接端口后，再覆盖后一硬铝片，应一次连续焊成一个节点，全部焊接完成后，方可停止焊接作业。(2)带束与母线焊接顺序也是先里后外，先下后上逐层焊接，第一软带束焊缝背面加铝垫条，全部焊完后端头进行封焊。3.4软母线束封头焊： 软带束由101mm铝板组成，两头要求平齐，并用卡具夹紧，两软带束之间间隙0.5mm。焊点应距束端50mm内，且每束宜有46个焊点，焊点直径应大于5mm。3.5爆炸铝钢片的焊接： 铝与铝焊接同前。钢与钢焊接采用CO2气体保护焊接，焊丝直径1.2，钢连接片要求逐层焊接。3.6焊接缺陷的防止： 纯铝的熔点为660，熔化时不产生颜色变化，铝对氧的亲合力很强，在空气中很容易氧化成致密难熔的氧化膜，熔点为2050，铝的导热系数为碳钢的5倍，线膨胀系数为低碳钢的2倍。(1)金属外表面难熔氧化膜，它阻碍金属之间的良好结合，它的密度3.85g/cm3，比铝合金2.6-2.8g/