几种垫铁安装工艺的比较

'一、工程简介①盘山发电厂2×500MW汽轮发电本组为俄罗斯设计制造的机组，其垫铁的设计方法较为原始，采用预埋垫铁的施工方法，这种施工工艺在国内设计制造的机组已基本不在使用，盘山电厂1#汽轮发电机组预埋垫铁的施工周期大约为1年左右，预埋垫铁共返工9次，不仅延长了整个机组的施工投运周期，而且损耗了大量的人力、物力，但从机组的运行情况来看，机组在投运后，运行稳定，各轴瓦的振动的振幅均在0.03mm以内，这与预埋垫铁这种设计方法是相关联的。②神头二电厂2×500MW汽轮发电机组为捷克斯洛伐克设计制造的机组，其垫铁的安装采用平垫铁加斜垫铁的施工方法，这种施工在国内机组的应用较为普遍，也需要投入大量的人力、物力，其二次灌浆料采用普通的水泥就可以满足，其安装方法比较简便。③河津发电厂2×300MW汽轮发电机组为日本三菱公司设计制造的机组，其采用螺栓千斤将汽轮机组的台板顶起，调整完毕后，用厂方提供的专用混凝土料在台板底部灌出水泥垫块，之后安装台板用专用灌浆料进行二次灌浆，这种施工工艺也需精凿水泥垫铁的位置，与前两种施工工艺相比较为简便，是目前西方机组比较普遍使用的一种垫铁安装方法。④阳城发电厂6×350MW汽轮发电机组的各轴承座不设计台板，在水泥基础上，凿出螺栓千斤的位置，布置螺栓千斤，用螺栓千斤调整各轴承，之后直接用厂家提供的专用二次灌浆料进行二次浇灌，这种施工方法是目前设备安装最为简便的施工方法。 二、各种垫铁的施工方法1、天津盘山发电厂预埋垫铁的施工工艺：盘山发电厂汽轮发电机组的汽轮机组有前、中箱台板，№1、№2号低压缸各有两侧的四块侧台板与前后的六块台板组成，发电机由4块侧台板组成，励磁机有前、后、左、右四块台板组成，不同部位预埋垫铁的规格各不相同，预埋垫铁所镶配的永久垫铁的数量和规格也不相同。1.1预埋垫铁的制作：1.1.1预埋垫铁由钢板、方钢按照专用的图纸要求下料焊接而成，其包括两根方钢、一块底板和两条筋板，所有型钢必须选用平整，无变形、无锈蚀的材料，在下料制作前要对型钢的各个水平面的水平度进行测量，选用合格的钢材，锈蚀的型钢应经过除锈处理。1.1.2所有焊缝在焊接前要按制造厂提供的加工图纸，加工坡口，按对称段焊的方法焊接所有焊缝，焊接前需要反复测量预埋垫铁与永久垫铁接触面的水平度，通过调整电流或及时冷却的方法来控制焊接变形，保证其焊接过程中无超标的焊接变形。1.1.3选择高精度的铣床，铣制预埋垫铁与永久垫铁的结合面且保证其表面光洁度为▽4，其水平度保证在0.10mm/m之内。1.1.4在预埋垫铁与永久垫铁接触的方钢底部钻φ 10的通气孔，其数量必须与厂家提供图纸的数量相符，以保证垫铁在预埋时，混凝土内的空气及时排出，从而保证预埋垫铁与混凝土的结合面无空洞，接触密实。如厂家设计垫铁的排气孔较少，不能满足要求时，应在垫铁上多钻排气孔，保证空气顺利排出。1.1.5为使预埋垫铁与混凝土有良好的接触，在预埋垫铁的底部增焊锚固筋，锚固筋的长度根据二次灌浆的厚度来确定，锚固筋在焊接前也同样要经过除锈处理。1.2预埋垫铁安装框架的制作：预埋垫铁的框架厂家提供专用的制作图，基本上每一块台板对应一件预埋垫铁的安装框架，因其不同位置布置不同规格和数量的预埋垫铁，故其安装框架也各不相同，所有框架均由槽钢来制作而成。1.2.1选用无变形，有合格证的[14或[16槽钢来制作框架，且槽钢表面无锈蚀，光滑、无毛刺平整。1.2.2按框架的制作图对槽钢进行下料，选用一整张钢板将其找正，将下好料的槽钢敷设在钢板上，利用对角线的方法测量框架的几何尺寸，满足厂家图纸的要求，点焊框架的各部分槽钢。1.2.3复查框架的几何尺寸，合格后，采用对称焊接的方法对框架进行焊接，焊接的同时，检测框架整体的水平度，保证其在0.10mm/m之内。1.2.4根据每件安装框架所连接预埋垫铁的数量和规格，在槽钢上钻取φ18的孔，以固定预埋垫铁，与预埋的结合面进行除锈处理，保证预埋垫铁与框架接触密实。复查框架上各孔的相对尺寸，与该对应基础上预埋垫铁的相对尺寸相符，必要时扩孔或重新钻孔。1.3基础的划线和凿毛：1.3.1 ，基础划线同时在基础上标出各台板安装的横纵中心线，基础划线结束后，对汽轮发电机组基础进行凿毛处理，基础凿毛必须将混凝土表面的灰浆层全部凿去，露出砂石。1.3.2对所有框架进行找中心，并在框架上标出其横纵中心线以备在框架就位后与基础中心线在同一位置上。1.3.3复核地脚螺栓孔与框架的相对位置，制作一个专用的保护套，以便二次浇灌过程中，混凝土不落入地脚螺栓孔内。1.4预埋垫铁的安装调整：1.4.1预埋垫铁固定在安装框架上前，彻底清理框架与预埋垫铁的结合面，预埋垫铁与混凝土的结合面要进行喷砂处理。保证预埋垫铁与永久垫铁的结合面光洁度满足要求。1.4.2对照厂家提供预埋垫铁的安装图纸,每一块预埋垫铁的外侧在其与框架的结合面加装δ=3mm的垫片，利用连接螺栓将各基础上的预埋垫铁固定在安装框架上。1.4.3将所有连接有预埋垫铁的安装框架吊到其相对应的基础上，在框架的横纵中心线与其相对应的基础中心线相吻合后，在框架的四角的焊接花栏螺栓以便各框架的调整，注意在框架吊装前再次复查预埋垫铁的相对位置，以满足图纸的设计要求。1.4.4利用经纬仪对各基础框架的中心进行调整，同时测量地脚螺体孔与各垫铁的相对尺寸，利用水平仪调整各框架的垂直位置，保证各垫铁的安装符合设计要求。1.4.5安装框架的调整可用焊接在基础框架的的花拦螺栓来进行，水平方向可通过平移框架的方法来调整。 1.4.6调整到标准要求范围内之后，在基础上点焊固定在花栏螺栓，同时将框架点焊在基础预埋板上。1.4.7利用压缩空气彻底吹扫汽轮机基础，保证其与预埋垫铁的结合面清洁无杂物，清理结束后，在基础表面浇水，浇水时间不得少于24小时。满足要求后，才能进行预埋垫铁二次灌浆。1.4.8利用专用的无收缩水泥进行预埋的二次灌浆，无收缩水泥必须在其有效期内。1.4.9对已支好模板的预埋垫铁进行二次灌浆，24小时后割断用于调整和支持安装框架的花栏螺栓，使其利用自身的重量，下压混凝土，确保其结合面密实无气孔。3天后解开预埋垫铁与框架间的连接螺栓，预埋垫铁浇灌结束。1.4.10复查每一块垫铁的水平度（其斜度不超过0.6%）及其表面的平整度，必要时，用角向砂轮机及和红丹粉检查，研磨以满足其安装要求。1.4.11用1磅的榔头与φ1~φ2mm的砂子检查预埋垫铁是不是密实，台有不合格现象，将创出预埋垫铁，重新施工。1.4.12在各台板调整合格后，按图纸要求在每一块预埋垫铁处配制永久垫铁，永久垫铁用δ=36mm的钢板制做，用专用的测量工具，测出各预埋垫铁与台板间的间距，现场专门布置一台刨床和一台磨床，根据测量结束，刨制各种规格的永久垫铁，然后再到磨床上精磨，保证其表面光洁度达到▽6，镶装永垫铁的工作应反复进行，才能镶装合格。 1.4.13每一组镶装好的垫铁都应保证其结合用面用于0.05mm的塞尺自四周塞不入，同时其接触面积也要保证大于75%.2.神头第二了电厂2×500mm捷制机组平垫铁加斜垫铁的安装。2.1平垫铁与斜垫铁的制作2.1.1一般汽轮发电机组的平垫铁与斜垫铁均用钢板经过刨磨加工而成，不使用铸铁垫铁。2.1.2平垫铁的厚度一般根据基础实际标高与台板底部设计标高差来确定。其规格根据垫铁的分布及台板的负荷来确定，与平垫铁相配合的斜垫铁，的斜度为1/10自1/25之间，厚度一般为20~50mm其成对使用。2.1.3平垫铁和斜垫铁的精磨结束后，其表面的光洁度均应大于▽4且其配合面用0.05mm的塞尺自四周均塞不入，其与标准平板的接触面大于75%且接触点分布均匀。2.2平垫铁与斜垫铁的安装2.2.1首先对基础进行复查划线，根据垫铁布置图，在基础上划出垫铁的安装位置，利用专用的凿子凿出垫铁位置，凿好后，要求平垫铁与基础垫铁位置的接触面用0.05mm的塞尺自四周塞不入，且垫铁与垫铁位置的接触面不大于75%其接触点分布均匀。2.2.2根据台板底部的设计标高与基础的实测标高，选用各种不是厚度的平垫铁，在其垫铁位置安放平垫铁，同时在每块平垫铁上放置一对斜垫铁。2.2.3 利用水平仪，调整同一台板下的斜垫铁，到同一标高内，之后可以就位台板和设备。2.2.4设备或台板进行标高的调整，可以用斜垫铁来调整，但其斜垫铁的错开面积不得超过垫铁总面积的1/4。2.2.5垫铁配置好后，再次用塞尺检查其各层垫铁的结合面保证其用0.05mm的塞尺塞不入。2.2.6设备或台板调整结束后，点焊所有垫铁，可进行设备的二次浇灌。3河津电厂日制2×300MW机组水泥垫块的安装水泥垫铁的安装是在汽轮发电机基础上用水泥块代替垫铁的一种施工方法。3.1首先将基础铲出大约50mm的水泥并将其彻底清理干净。3.2基础进行划线，划出各基础地脚螺栓孔的中心线。3.3就位各台板，利用水平仪和经纬仪通过安装于台板底部的顶丝对所有台板进行找正、找平，找正合格后，穿入地脚螺栓，并将其紧固，台板按正常的方式安装定位。3.4根据厂家提供水泥块的位置和尺寸，在台板的底部支模，其灌浆宽度为250mm长度与台板的长度相同，彻底清理其水泥块的位置必要时用压缩空气进行吹扫，然后用水将其浇湿。3.5浇水时间不少于24小时，之后利用厂家提供的专用灌浆料进行水泥块的灌制，水泥块在浇注前要按规程的有关规定做试块的各项试验。3. 6水泥块养护7天后，松开地脚螺栓及用于调整台板的千斤及固定台板的各种临时设施。3.7移走台板，检查台板与水泥垫块间的接触，保证其接触面积大于70%，必在时进行修研，补浆或用不锈钢皮来调整。3.8再次就位各台板，对台板重新进行找平找正，合格后紧固地脚螺栓，进行基础的二次灌浆。三、三种垫铁安装工艺的比较。1.预埋垫铁的施工工艺：1.1预埋垫铁的制作工艺要求较高，存在组合焊接，组合焊接必将引起变形，而垫铁表面的加工工艺及其水平度要求较高，第一步垫铁制造加工的工艺就变得复杂化，须投入大量的财力物力。1.2垫铁直接埋在混凝土内，基础需要经过三次浇灌，要使垫铁与混凝土接触密实，就必须使垫铁表面清洁无污物，在施工时对所有结合面都要经过除锈处理。1.3制作专用的安装框架，对每一块台板都要制作一片安装框架而框架的平整度及其刚性要求较高，难以制作。1.4对二次灌浆料的要求较高，必须采用无收缩水泥，才能保证其混凝土的强度与浇灌质量。1.5预埋垫铁安装的斜度较小，永久垫铁不易镶配，因汽轮机台板底部各垫铁位置大都制造不规范，每一种垫铁的厚度及其要求的形状不规则，永久垫铁不能一次铣磨完成，每一块都要经过研修、配制，工作量较大。1.6预埋垫铁验收要求高，即在垫铁的一头散放φ1—2.5mm 的石英砂粒，在垫铁的另外一头用1.5磅的榔头敲击，如石英砂粒弹起振动，将说明预埋垫铁安装不合格，则需要将预埋垫铁刨出，重新返工。1.7这样的验收方法，即应保证预埋垫铁与混凝土结合密实，使混凝土在浇灌过程中，其内部的空气及时全部排出，在垫铁底部加焊锚固筋的原因，就是要使预埋垫铁与基础锚固密实。1.8设置足够的排气孔的目的是使混凝土在振荡过程中，其内部的空气全部排出。1.9从预埋垫铁的制作到预埋垫铁的浇灌验收合格，即使预埋垫铁浇灌一次成功，其施工周期也比较长，如其施工不能一次合格，反复的返工，将给整个机组的发电总工期造成一定的影响。加大整个机组的施工与发电周期。1.10从天津盘山发电厂机组的运行结果来看，第一台机组从95年底投运至今，其运行稳定，振动均在0.03mm之内，这与预埋垫铁的这种安装工艺是分不开的，总之，预埋垫铁这种安装工艺，机组的台板与垫铁间的结合面积较大，且其斜度较小，混凝土与各结合面是贴合密实，利于机组的长期稳定运行。2.平垫铁加斜垫铁的施工工艺2.1平垫铁加斜垫铁的制造加工也基本成为标准化的模式，完全可以委托专门的制造加工厂制作，制造加工要求较为简便，可以成批量的生产，在机组施工准备阶段就可以成批的加工制造待施工开始后使用。2. 2在基础上划出并凿出各垫铁的位置，基础上的垫铁位置要求较高，即要通过与垫铁对研，保证其接触和间隙，也需要投入一定的人力物力。2.3斜垫铁可以在较大的范围内调整高度，在安装过程中，对设备的找平找正不需要象预埋垫铁的施工方法一样，采用临时设施对设备找平找正，再镶配永久垫铁，只应通过斜垫铁调整设备，到其规范要求的范围之后，及塞尺检查合格后，即可。2.4二次灌浆采用普通的灌浆料即可，其成本较低。且浇灌质量也容易保证。3.水泥垫铁的施工工艺：3.1水泥垫铁的施工要求采用厂家提供的专用灌浆料，其强度和收缩率有专门的要求，施工要求较高。3.2水泥垫铁代替了钢制垫铁，不需要象前两种垫铁的安装工艺一样有大量的修磨，研刮工作，可以缩短施工的工期。3.3这种施工工艺的台板需要就位两次，二次的调整要求都要达到规程的安装要求。4.阳城电厂直接用螺栓千斤调整各设备，之后用专用灌浆料，进行设备的固定，这种施工方法最为简便。总之，这几种垫铁的安装工艺从复杂到简便，工期由较长到较短，所耗的人力物力由多到少，但其安装工艺各有所长，均能满足设备的运行要求，对这几种工艺的比较，今后在不同类型机组的施工中可以参考。'