氧压机组精调垫铁低压缸起始安装施工工法

1、氧压机组精调垫铁低压缸起始安装施工工法工法编号：RJGF(闽)022008完成单位：福建省工业设备安装有限公司主要完成人：杨忠寿 肖玉坤 张世忠 黄尚敏1前言由于氧压机工作在高纯度氧气的环境中,氧压机需要比其它气体压缩机具有更高的抗氧化性、工作的可靠性，因而对氧压机转子等零件强度要求更高，对振动控制要求更严格。为了解决安装质量要求，除在材质上采取措施外，福建省工业设备安装有限公司在安装过程中组织攻关技术小组,经过对机组结构的分析,从垫铁预埋到控制压缩机组的系统整体性入手,总结出了自己的安装方法，保证了安装质量要求,取得了良好的经济效益和社会效益，福建三钢1#20000m3/h制氧机组安装工程荣

2、获2005年度福建省闽江杯（省优质安装工程奖）。2工法特点2.0.1精密调整垫铁预埋,垫铁水平度调整至0.1mm/m,有效地保证了底座与垫铁整体接触面,增加了机组的稳定性,降低了机组运行的振动值，以满足压缩机组低振动要求。2.0.2精确调整机组各个轴之间的同心度，减少机组运行的振动值，以满足压缩机组低振动要求。2.0.3本工法立足于基础安装从机组的系统着手,保证了机组整体要求。3适用范围本工法适用于离心式氧气压缩机组的安装。4工艺原理氧气压缩机是用来使来自空分装置的低压氧气增压的机器。压缩机系统是由低压氧压机和高压氧压机组成的。这两台压缩机通过增速器由异步电动机拖动。压缩机、增速机、异步电动机

3、布成一列。本工法充分考虑了机组的系统关系，对机组机器安装的先后步骤、相互位置关系、联系机器之间的联轴器调整精度进行控制，以使机组安装满足要求。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程检查基础垫板的埋设底座的安装压缩机的安装和调整联轴器校准基础螺栓孔灌浆基础的二次灌浆管路系统和其它设备的安装5.2操作要点5.2.1检查基础1确认符合安装要求的基础已完成。2凿去基础的安装表面的浮浆层。1) 为了使安装后施工的二次灌浆层混凝土与基础结合牢固，须铲凿基础的安装表面，以除去该面表层的浮浆层，并使之粗糙。2) 在铲凿基础的安装表面以前，应先划定凿去区域，即为压缩机组基础图中所示的区域。3) 凿平区域各边

4、应大于设备底座边缘，大型机器为150mm，小型机器为100mm（见图-1及图5.2.1-2）；基础凿去的深度为4060mm。经铲凿后的表面应该是水平而粗糙的，并用压缩空气吹去灰尘，清除混凝土的裂隙。设备底座凿平范围150mm 图-1 大型机器底座下基础的凿平范围凿平范围100mm设备底座图-2 小型机器底座下基础的凿平范围4） 进一步铲凿埋设垫板处的基础表面，并进行清理。各垫板安置处的铲凿面积则决定于埋设垫板的大小，一般应比垫板的尺寸大120150mm。各垫板安置处的铲凿深度则按垫板的不同用途分别如图-3、图5.2.1-4所示。图-3电机底座垫板安装示图 图-4 压缩机增速机底座下调整螺钉处的

5、垫板安装示图注：A基础底座平台面B基础二次灌浆区域铲凿后表面C基础预埋垫板安装处铲凿后表面H压缩机组轴心线至相应底面的距离，可从压缩机组总图和有关图纸中查得5.2.2垫板的埋设1垫板的布置 鉴于本压缩机组中电动机底座下部采用斜垫铁安装，而压缩机和增速机的底座下部采用无垫铁安装，故埋设的垫板在作用上有所区别，分为安放斜垫铁用垫板和作为调整螺钉的支承面用的垫板（见图）。电动机底座下部的垫板的布置（位置和数量），必须充分考虑到机组在排车安装过程中，不因电动机底座的刚性不足而变形。为此在电动机地脚螺栓的两边必须安置垫板，载荷集中或底座变形量大的地方必须安置垫板。压缩机和增速机底座下部的垫板则应按压缩机

6、组基础图的要求布置在底座的调整螺钉的对应位置处。施工单位根据以上原则确定并在基础上划定各预埋垫板的位置。2垫板的准备见表表 垫板准备规格与要求名 称电动机底座处斜垫铁用垫板压缩机、增速机底座处调整螺钉用垫板尺 寸200×120×20120×120×20材 料Q235-A.FQ235-A.F数 量按要求确定由调整螺钉数决定要 求表面应平整、光洁、无任何划痕和毛刺、无油污及其它缺陷。备 注 3框模的准备浇灌埋设垫板的垫台，需要准备相应的框模，因为有两种规格的垫板，所以需要两种尺寸的框模，其尺寸大小如图-1所示：图中:对小规格垫板A=180200mm. B=2

7、20260mm，对大规格垫板A=260280mm.B=30040mm 框模高度C=60100mm图5.2.2-1 框模示意图4清扫垫台浇灌区域的表面 用压缩空气吹去表面上的灰尘，同时除去混凝土表面的裂隙，在安置垫板之前24小时水冲洗该表面并保持湿润。5垫板的埋设彻底擦干垫台浇灌区域表面上可能积存的水分，安放好框模（或直接利用铲凿区域的凹坑），把砂浆分成若干份分次灌入框模。一次向框模内灌入的砂浆厚度不要超过20mm，仔细地充分捣实，直到砂浆表面渗出水来为止。确认垫板表面没有任何划痕、毛刺和其它有害缺陷（否则要用锉刀仔细修去）后，用木锤将垫板打入砂浆里，垫板埋入砂浆的深度应超过其本身厚度的一半以上

8、，并用水准仪和标尺使各垫板平面的标高符合确定的值，垫板平面每个方向的水平度用框式水平仪找正，偏差不超过0.10mm/m见图-2。框式水平仪水准仪 图-2 垫台的面形和垫板的找正示图6在垫台表面开槽：确认标高及水平度符合要求后，平稳地除去框模，用刷子湿润垫台表面，边缘应修成圆角，并在垫台四周表面交叉开2mm宽的槽（如图-3所示）。图-3 垫台表面开槽示图7砂浆养护养护期与大气温度及湿度有关，一般养护期为48小时，最适宜的养护温度为20，如果低于10，则要采取保温措施，如果高于30时，则要用亚麻布覆盖之。在养护期内应特别注意避免泥浆、灰尘或其它外来物的粘附，在砂浆凝固时应保护垫台，使其不受振动及负

9、荷的作用。8垫台检查 首先应确认砂浆与垫板及基础混凝土结构牢固，如果其内有气泡或裂纹，则应铲除，重作垫台。检查垫台表面的标高及水平度已符合规定的值，检查垫板的位置和数量，应满足安装要求。5.2.3底座的安装（增速机与高低缸压缩机为公用底座）确认底座底面和上平面应无毛刺、油污和其它有害缺陷，否则应仔细地修去。将底座中心对准划好的线，安放到已布置好的预埋垫板上，通过底座上的调整螺钉对底座进行调整，使底座保持水平，其最终径向、轴向水平度达到0.1mm/m，标高符合要求。底座校正后轻轻拧紧地脚螺栓。5.2.4压缩机的安装和调整1最先就位机器的决定压缩机转速较高，机组对轴之间的同心度要求较高，考虑到电机

10、、增速机、低压缸、高压缸的轴均为简支结构，轴客观上存在微量绕度，使轴两端的联轴器法兰与水平线存在小角度的倾斜，为了使机组的整体与水平面有个良好的布置，因此选择电机、低压缸、高压缸三个轴较长的设备中，安装位置居于中间的低压缸为首先安装的基准设备。安装步骤如图-1所示。在安装和调整过程中尽可能不变最先就位机器的位置。整个机组的调整是通过公用底座下的调整螺钉和电机底座下面的几组斜垫铁来进行校正的。电机底座与斜垫铁之间的接触面达到结合面的75左右，在机组全部调整好后二次灌浆前，各斜垫铁应点焊定位。2压缩机的安装步骤（见图-1）1) 低压缸的校准（标高和水平度）作为首先安装的机器；2) 增速机的校准（调

11、整每个轴端水平度和距离）；3) 高压缸的校准（调整每个轴端水平度和距离）；4) 电机的校准（调整每个轴端水平度和距离）。图-1 压缩机机组安装步骤3 低压缸的安装和校准1) 除去底座与压缩机机壳连接面的划痕和毛刺等；2) 拆下压缩机机壳上用于排污油的螺塞；3) 缸体就位时首先分别拆下底座上的垂直、水平导向键，然后根据厂内安装预装位置就位；4) 对就位后的下机壳调整其剖分面的标高、轴向水平度、垂直轴向水平度达到图纸规定的尺寸要求。4增速机的安装和校准1) 除去底座和增速机箱体连接面的划痕及毛刺等；2) 增速机箱座就位后调整箱座剖分面的标高达到图纸规定的尺寸要求；轴向水平度达到0.05mm/m；垂

12、直轴向方向的水平度达到0.1mm/m。5高压缸机壳的安装和校准1) 除去底座与压缩机机壳连接面的划痕和毛刺等；2) 拆下压缩机机壳上用于排污油的螺塞；3) 机壳就位时首先分别拆下底座上的垂直、水平导向键，然后根据厂内安装预装位置就位，并尽量控制各部机间的轴向位置尺寸；4) 对就位后的下机壳调整其剖分面的标高、轴向水平度、垂直轴向水平度、轴向位置达到图纸规定的尺寸要求；5) 最终机组校中心符合要求后，将压缩机下机壳就位时拆下的垂直，水平导向键重新复位，并用相应配带的锥（圆柱）销定位固定。现场对中后的位置引起各键位置微小改变时允许键上的销孔重新扩铰后最终定位。并使就位后机壳上键槽两侧面与相应配合的

13、键留有均匀间隙，以保证机组运行时压缩机热膨胀的需要。6电机的安装和校准1) 除去底座和垫铁接触面的划痕及毛刺等；2) 电机就位后，调整电机的标高和电机底座水平度达到图纸规定的尺寸要求。5.2.5联轴器校准联轴器对中要求见图-1及表5.2.5-1的规定。 注：A两半联轴器端面中心距离 B冷态时对基准部机中心高的差值 C张口图-1 联轴器对中要求示图表-1 联轴器对中要求部位ABCABCABC冷态对中要求501.3±0.10.025±0.0100.025250.5±0.10.015±0.01500.025300.8±0.10.005±0.

14、01600.025热态对中0001校准的准备1) 取下转子轴向位移的限位器；2) 除去联轴器上的划痕和毛刺，要用油石除去校准基准面上的划痕；3) 除去校准用的夹具的划痕和毛刺；4) 把两法兰端的距离调整到规定尺寸的±0.05mm的公差范围之内。当测量电机转子与齿轮轴的距离时，要确认电机转子的位置（磁力中心）是正确的。在其它地方，应按附件1要求，使各转子的止推盘按规定的“推力”方向紧贴于止推轴承的推力面上，再行找正；5) 在定中心之前，要确认电机定子、轴承座和底座之间有23mm垫片，如果没有，应该装上，以便有调整中心的余地。2公差按表5.2.5-2规定。表5.2.5-2 联轴器公差要求

15、型式补偿的公差轴端面间距离的公差叠片式联轴器小于0.05mm±0.5mm3电机底座的水平度允许误差按表5.2.5-3规定。表5.2.5-3 电机底座水平度允许误差轴向水平度垂直于轴向的水平度±0.10mm/m±0.10mm/m4轴中心偏差的测量步骤1) 在联轴器法兰的外圆装一只千分表，转动它来测量转子的中心；2) 读出千分表的读数（转动23次）（注意排除表架变形及千分表的误差）；3) 测量4点，每相隔90°为一点（两转子同时转到相对应的固定测点）；4) 把千分表移至另一端法兰上，用上述2)、3)同样的方法测出轴的中心偏差。5联轴器张口的测量步骤（见图5.

16、2.5-2）1) 用装在法兰外面上的千分表来测量端面跳动；2) 测量4点，每相隔90°为一点（两转子同时转到相对应的固定测点）；3) 把千分表移至另一端法兰上，用上述1)、2)的方法测量端面跳动量。图5.2.5-2 联轴器校准的步骤5.2.6基础螺栓孔灌浆1地脚螺栓孔的定位在每台机器的底座暂时校准后，应装入地脚螺栓，此时应确认各地脚螺栓应置于底座螺栓孔的中心，可通过定位隔片对地脚螺栓进行定位（如图5.2.6所示），并使地脚螺栓与基础水平面保持垂直。图5.2.6 地脚螺栓的定位2浇灌混凝土砂浆前应将基础螺栓孔（即预埋套管内壁）清理干净，并灌水湿润；配制砂浆必须用清洁的水，并一定要搅拌均

17、匀；浇灌砂浆必须连续，中途不可停顿，直到螺栓孔完全充满为止；为了使砂浆容易灌入，可插入钢板等物轻轻戳动，捣实后的砂浆一般比混凝土表面低2050毫米；灌浆以后要注意砂浆的养护，应防止砂浆受到振动、冲击和负荷，避免污泥、灰尘或其它外物的粘附，并保证一定的养护期。3浇灌的砂浆凝固（强度达到75）后可除去定位隔片，然后装上垫片，轻轻拧紧地脚螺栓。并彻底清除基础螺栓孔周围基础铲凿面上（或垫台、预埋垫板、斜垫铁上）的砂浆及露出基础表面的地脚螺栓部分上面所粘附的砂浆。5.2.7基础的二次灌浆1灌浆前的准备工作1) 保证基础铲凿表面的清洁，可用压缩空气进行吹除，机组各底座的底面应无铁锈、油污及水分，以保证灌层

18、结合良好；2) 二次灌浆的部分，如地脚螺栓和调整螺钉露出基础铲凿表面的部分要先涂上一层油脂，并在其灌浆层部位再用海绵或纸板包起来。如果在机组就位以后这样做有困难，应在底座安放前就包好（见图5.2.7）。3) 砂浆准备：二次灌浆采用微膨胀混凝土砂浆；4) 二次灌浆前应具备各管路（气、水、油）已安装，并张口及同轴度已满足要求的条件。图5.2.7 二次灌浆前地脚螺栓、支顶螺钉包海绵示图2砂浆灌注二次灌浆层的高度以覆盖设备底座的下底板为宜；宽度范围为设备内侧留50mm距离，设备外侧留100150mm为宜。砂浆的灌注应连续进行，并采用单侧进料，利用砂浆的流动性，从设备的另一侧流出，以保证所有空隙和角落都

19、能用砂浆充实填满。3砂浆的养护在保证一定的养护期，并控制养护温度在20左右。养护期间应避免泥浆、灰尘、脏物或其它外来物的粘附，凝固过程中二次灌浆层应不受振动和外力负荷，以防止产生裂纹等缺陷。5.2.8管路系统和其它设备的安装1现场焊接的管子出厂时已留有一定长度的余量，配管时根据实际需要截取，管子截取可采用机加工切割或气割。若采用气割时应修磨其切口，以清除焊瘤和管子切割端面的氧化皮；2管子与其它管件（如缩接、弯头等）在现场对接焊接时，其焊接坡口允许用砂轮磨制，坡口尺寸应符合有关图纸规定，对接坡口形式（见图5.2.8.1）。若对接时管子与管件的内外表面错位1mm的情况下，应修整它们的内外表面，使其

20、倾斜度1/4（见图5.2.8.2）。 图5.2.8.1 焊接坡口形式图5.2.8.2 对接管内、外表面错位1时的修整3管路的预装要仔细地进行，使之具有正确的尺寸、形状及最小的补偿量。在预装和焊接时要准备必要的支撑物和夹具，以防止预装和焊接过程中的变形。但在预装过程中，管子的连接不得强力对口，以防止产生内应力，影响接头质量。当环境温度在0或0以下时，对于碳钢管焊接时应进行预热，预热温度50100。在标准的焊接工作中，要使用规定的焊条，焊条要注意控制它们的直径和干燥度。焊接工作应由经考核合格的焊工进行；4管子焊接以前应除去坡口及其周围的油、油漆、水或铁锈。焊接应尽可能在水平位置进行，此时可使用滚轮

21、式夹具。在多层焊接时，每层焊渣应在下一层焊接前用小锤或刷子彻底清除。焊缝质量按有关图纸及标准的要求检验合格；5在管路适当位置处设置管道支架，以支承其重量。机组回油管路应按图纸要求，倾斜4°角进行安装，以保证回油畅通；6管子现场焊接后必须彻底清理，管内不得有焊渣、飞溅物、氧化皮及其它机械杂质，其中对油管路系统的碳钢管子内部还应进行酸洗，酸洗后再进行中和处理，并用有压清水冲洗干净，然后干燥。各管路系统应按相应的图纸要求经试压合格。6材料与设备本工法无需特别说明的材料与设备，主要测量器具见表6，其中1、2、3项测量机具须经校准。表6 主要测量器具序号名称规格单位数量1精密水准仪拓普康DL-

22、101 2台12框式水平仪200×200，0.02mm/m台23精密进口钢卷尺20m把14镭射对中仪Easy-LaserMo台17质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98。7.1.2制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范GB50274-98。7.1.3机组零部件与氧气直接接触金属表面的脱脂、清洗根据设计要求参照脱脂工程施工及验收规范HG20202-2000标准执行。脱脂后残油量必须进行定量测定，其数值不得超过设计规定。7.2质量保证措施7.2.1确认基础强度达到设计强度的75后才开始安装。7.2.2为了使安装后施工的二次灌浆

23、层混凝土与基础结合牢固，须铲凿基础的安装表面，以除去该面表层的浮浆层，并使之粗糙。 7.2.3安置垫铁时，载荷集中或底座变形量大的地方必须安置垫板。7.2.4底座校正后最终径向、轴向水平度达到0.1mm/m，标高符合要求。7.2.5压缩机机组按低压缸、增速机、高压缸、电机步骤安装。7.2.6联轴器对中必须保证安装精度,可用镭射对中仪进行以保证精度。7.2.7增速机箱座就位后调整箱座剖分面的标高达到图纸规定的尺寸要求；轴向水平度达到0.05mm/m；垂直轴向方向的水平度达到0.1mm/m。7.2.8高低缸压缩机轴向水平度达到0.05mm/m；垂直轴向水平度达到0.1mm/m。电机底座的水平度轴向

24、水平度±0.10mm/m垂直于轴向的水平度±0.10mm/m8安全措施8.0.1各施工人员在施工过程中按氧气安全规程及有关的安全操作规程进行施工，进入制氧车间区域，禁止吸烟。8.0.2脱脂场所应通风，脱脂各种化学物质存放在避光、通风、相互隔离的容器内，脱脂工作应应穿载工作服、口罩、防护眼镜、胶皮手套、围裙、长统套靴等防护用品，外部小物品不得掉入机器中。8.0.3氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂，乙炔发生器有防止回火的安全装置。8.0.4地面、楼面的预留孔、洞应有遮盖或设警示牌、线，任何人不准随意移动盖板和警示标志。8.0.5上、下交叉作业要有隔离防护措施,否

25、则不允许在同一垂直线下方作业。8.0.6起重吊装必须确保吊点牢靠,吊件要绑扎牢固,起重指挥必须由有起重经验的人员担任，指挥时，口令要清晰一致；起重作业半径内严禁任何闲杂人员进出，吊物下方严禁站人。8.0.7施工中使用的梯子应经检查合格，使用时应有良好的防滑措施，并有专人看护，需搭设的脚手架应经安全员和施工员检查，确定牢固，确保安全方可使用。8.0.8施工工程中要及时做好设备的安全防护,在设备安装时必须搭设防雨棚,防止雨水流入设备内引发设备锈蚀、短路等事故。9环保措施9.0.1在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府颁发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、化学物质、工程材料、设备、废

26、水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守防火及废弃物处理的规章制度,随时接受相关单位的监督检查。9.0.2在建设单位划定的施工区域内，合理布置作业点和施工机具及施工材料的堆放点。根据施工组织设计的平面图，经常性地清理施工通道，确保通道的畅通。10效益分析10.0.1本工法与传统的垫铁安装设备比较,首先避免了垫铁与基础、设备底座接触不良,同时对垫铁的表面的水平与标高进行控制,保证了设备底座与垫铁整体水平接触,提高了安装质量,有效地保证了设备稳定性,满足机组运行要求。10.0.2本工法的施工将机组系统性给予高度重视, 避免了因相互位置关系的偏差而导致不良后果。10.0.3本工法在制氧行业应用广泛,并取得了良好的社会、经济效益。福建三钢1#20000m3/h制氧机组安装工程荣获2005年度福建省闽江杯（省优质安装工程奖）。11应用实例福建省三明钢铁（集团）有限公司制氧机组安装、重庆朝阳气体有限公司2#制氧机组安装工程、四川乔源钢铁公司制氧机组安装工程福建省三明钢铁（集团）有限公司制氧机组安装11.0.1 工程概况三钢制氧车间工程开竣工日期为2003年11月30日2