化工设备安装绪论第二章

化工设备安装本课程为考查课。期末成绩=（作业6次+平时考勤+笔记）40%+期末考试60%第一章绪论一、化工设备安装安装概念和特点化工设备安装概念将化工设备整体或其组合件按照安装平面布置图，设备说明书，施工技术与验收规范的约定基础上进行就位与组装并进行调试与试运转。开箱检查与无损探伤设备基础验收与处理设备现场制作与安装设备二次运输、起重与就位形位公差检测与调整固定与基础二次灌浆安装工艺过程设备拆卸、清洗与装配调整机器转子的平衡设备试压、润滑、试运转设备防腐保温化工装置联动试车交工试生产安装工艺过程定位准确横平竖直固定可靠严密无泄露运转平稳，符合设备说明书和施工，验收技术规范安装技术要求土建工程进行中或基本结束后进行的，场地复杂，起吊与搬运受到地面限制施工机具多，测试仪器多，技术工种多，与其它工程的配合多，交叉作业多化工设备对安装工艺和机具常有特殊要求需要丰富的施工经验化工设备安装工程的特点设备安装方式整体安装法和分体安装法有垫铁安装法和无垫铁安装法一方面积累了丰富的经验和技术资料，开展了许多重要的施工方法的试验和创新，另一方面由于发展较晚，缺少系统的理论研究、试验分析和完备的施工资料，尚未形成科学体系工业设备安装技术发展概况本课程是过程装备与控制专业的骨干专业课程之一，通过本课程的学习，使学生初步掌握工业设备安装的基本理论，基本方法以及典型通用和专用工业设备的安装技术，同时着重培养学生的分析和解决工程实际问题的能力。本课程的基本内容：工业设备安装的基础知识，典型传动和静置设备的安装技术，设备安装工程的技术管理基础知识。本课程的性质、任务和基本内容第二章设备基础§2-1基础作用为什么设备安装需要基础？化工设备由于自身高、重、大，并且运转产生动载荷。基础的作用根据工艺上的要求，把设备牢固地固定在规定的位置上承受设备全部的全部重量和工作时产生的振动力，并将这些负荷力均匀地传递到土壤中去吸收和隔离设备运转时产生的振动，防止产生共振现象设备基础的材料素混凝土：荷载较小，变形不大的基础钢筋混凝土：荷载较大，变形较大的基础砂垫层基础：基底上直接填砂，外围设钢筋混凝土圈梁挡护填砂，使用后允许发生沉降的结构，大型贮罐。混凝土由水泥，砂，石和水拌制而成。•砂：混凝土中的细骨料，筛选方法消除砂中的粘土，淤泥。•石子：混凝土中的粗骨料，要用清水冲洗干净，并控制粒度，二次灌浆的业度要小一些。•水：清洁干净的天然水或自来水。•混凝土的强度标号表示混凝土自凝结开始，蒸汽养护条件下能达到的抗压强度值（Pa）。•负荷较大时，应选用钢筋混凝土水泥标号目前，水泥已经成为任何建筑施工中不可缺少的主要材料。仔细看一看水泥的包装袋上都写着：400、500、600等的号码，不要小看这些数字，它们为水泥标号，都代表不同的含义。水泥的标号代表什么？水泥的标号是水泥强度大小的标志，测定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检测得到28d后的抗压强度为310kg/cm2，则水泥的标号定为300号。抗压强度为300-400kg/cm2者均算为300号。普通水泥有：200、250、300、400、500、600六种标号。200号-300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构件。水泥的标号就是它们的等级标志，它的具体内容有：凝固后的强度，标号越高强度越高。包括抗压和抗拉承受能力。凝固的速度，700、800号是快硬水泥，凝固时间短，用于紧急工程和水下建筑。水泥强度检测一般为3天、7天、28天龄期的检验，每个龄期都有不同的检验标准。水泥是一种水硬性胶凝材料，强度的发挥是随着时间而增长的，到一定的时间就增长完毕，一般一年之后强度增长就停止了。地基•基础应建在具有良好物理性能和足够耐压性能的地基上•石质地基最好•淤泥地基处理方法：砂垫层，打桩，强夯，振冲法§2-2基础构造•基础按埋置深度分类：浅基础：扩展基础，联合基础，独立基础扩展基础：将上部荷载扩散并传递到地基联合基础：组合的混凝土结构组成，适用于底面积受限，地基承载力较低，对允许振动线位移控制较严格的大型动力设备基础。独立基础：配置于上部设备之下的无筋或有筋的整体基础形式。基础按埋置深度分类深基础：桩基础，沉井基础桩基础：由承台，桩组成，可分为预制桩和灌制桩两大类，适用于需要减少基础振幅，减弱基础振动或控制基础沉降速率的精密大型动力设备基础。沉井基础：用混凝土或钢筋混凝土制成的井筒式基础。基础按结构分类•块式基础：以钢筋混凝土为主要材料，刚度很大的块状基础，有实体大块式和实体阶梯式两种。广泛用于化工静置设备（大型塔设备）和部分活塞式压缩机组的基础。•墙式基础：由底板，纵墙和顶板组成。刚性次于块式基础，用作中小型设备或鼓风机类的机器的基础。基础按结构分类•构架式基础：主要由金属型材组成的钢结构基础。由底板，柱子和顶板组成，刚性次于墙式，用于外形尺寸大，重量较轻的静置设备或机器的基础。•地下室式基础：基础的下部为地下室，便于设备或机器的配管，如用于大型活塞式压缩机的基础。基础按使用功能分类•减振基础：可以消减振动能量的基础。•绝热层基础：在基础底部设置隔热，保温层的基础，适用于有特殊保温要求的设备基础。二、基础的施工工艺•1、挖基槽：画基槽线，钉标桩，挖基坑•2、打垫层:硬岩，碎岩，砂岩-找平•较软土壤-浇灌300-750mm混凝土层，防止土壤吸收或放出水分使地基膨胀或收缩产生裂缝或破坏。•特别松软或淤泥土壤-打桩加固•3、钉模板、下钢筋、安放地脚螺栓•注意钢筋与地脚螺栓的位置，中心距，垂直度等。预留地脚螺栓孔。•4、浇灌混凝土：注意水灰比，用水量，水泥用量等。•5、混凝土养护：湿度和温度。7-10天到强度75%,拆模板进行基础验收和移交工作。§2-3基础附件•基础的三大附件：地脚螺栓、基准点和中心标板•一、地脚螺栓•形状分类：短地脚螺栓-长度0.1-1m左右，用于固定没有强烈振动和冲击的设备，又称埋式地脚螺栓。长地脚螺栓-用于固定有强烈振动和冲击的设备，如大型活塞式压缩机，又称锚式地脚螺栓。膨胀螺栓-用于固定小型设备。与基础联接方式•1、固定不可拆的联接方式一次浇灌法，将地脚螺栓与基础浇灌在一起，牢固性与抗振性好，但不便于调整螺栓位置，安装时有一定困难。二次浇灌法：做基础时预留地脚螺栓孔，设备找正后，才用混凝土浇死。便于安装，但没有一次浇灌法牢固可靠。与基础联接方式•2、可拆的联接方式：活动地脚螺栓，地脚螺栓通过锚板，螺栓头和螺帽固定设备。地脚螺栓的安装与更换方便，也有足够的坚固性与牢靠性，用于重要设备的固定。•3、环氧树脂的粘接：埋设方便准确，有利于设备的安装。•4、胀锚地脚螺栓：胀锚地脚螺栓中心到基础边缘距离不小于7倍的胀锚地脚螺栓直径，钻孔时应防止钻头与基础中的钢筋，埋管相碰。地脚螺栓的设计与选用•直径:根据设备底座上地脚螺栓孔的直径选用。•长度：L=拔断不拔出的原则确定埋深+垫铁高度+设备底座厚度+螺帽垫圈厚度+螺纹露出长度。•锚板的尺寸:一般为正方形，中心厚1.6d,连长6-7d,边缘厚0.7d.•位置要求：中心线距基础边缘应在4d以上，预留的地脚螺栓孔壁距基础边缘应大于50mm.基准点与中心标板•基准点：铆钉形金属制件，顶面标高用红油漆写在铆钉顶面上，这就是基础的设备标高基准点•中心标板：显示基础表面的中心线位置或基础上设备安装中心线位置，埋设下的钢轨形金属形构件，中心处冲眼，这就是中心标板不锈钢中心标板§2-4垫铁•垫铁作用承受设备重量，工作载荷，拧紧地脚螺栓产生的预紧力。调整设备水平度和标高（主要作用）为二次灌浆层提供操作空间。垫铁种类和规格•按材质分：钢板垫铁（钢板切割，最薄0.3mm)铸铁垫铁(成本低，厚度不少于20mm)•按形状分：平垫铁-使用较多斜垫铁-使用较多，设备水平度要求高场合开口垫铁-设备有支腿L形垫铁-设备有支腿（或地脚）可调垫铁-设备安装精度要求特别高场合垫铁平面尺寸和组数•所需垫铁总面积AA=（Q1+nQ2）/σjQ1为设备及其内部物料的总质量，或设备加在垫铁上的总负荷Q2为每个地脚螺栓拧紧后的预紧力，KNσj为基础混凝土的抗压强度值。垫铁平面尺寸和组数•垫铁组数确定方法：先选用垫铁布置方法，确定垫铁组数，由前述公式计算每块垫铁的面积，根据面积确定垫铁规格（长宽尺寸）选定垫铁规格，再计算垫铁组数：Z=A/(KF)式中Z为所需垫组数，K为垫铁与基础表的贴合系数，可取0.65-0.85F为每块垫铁的面积。F=A*B垫铁布置方法•标准垫法：布置在地脚螺栓两侧•井字垫法：方形底座，底座面积较大时•十字垫法：小型设备，底座面积小，螺栓近•单侧垫法：长方形底座，尺寸较小，底面内凹•三角垫法：较大中凹的长方形底座时•辅助垫法：相邻两组垫铁间距超过70-100mm或300-700mm(对大型设备）时，基本垫铁组间增加一组垫铁•混合垫法：同一设备底座，采用两种以上垫法放置垫铁注意事项•垫铁的一般布置原则：负荷集中的部位，地脚螺栓两侧，底座转角立筋等处布置垫铁。•放置垫铁注意事项：•垫铁不得有飞边毛刺、翘曲和铁锈油污存在。•要保证垫铁和基础表面接触良好，方法为基础表面铲研垫铁窝，或者用座浆法施工。•每一组垫铁块数不能太多，一般不超过3-4块，一般厚的放最下面，最薄的放中间，薄的放上面。平垫铁在下，斜垫铁在上-保证平稳性。•垫铁高度一般在30-100mm(常用30-60mm)过高时会影响设备稳定，过低时不便于二次灌浆。放置垫铁注意事项•为了便于调整，垫铁应露出设备底座外缘约25-30mm。•为了不妨碍二次灌浆，垫铁与地脚螺栓边缘的距离应有50-150mm或等于地脚螺栓直径的1-2倍，同时也不能大于这个间距，否则拧紧地脚螺栓时，底座截面将承受过大的弯曲应力作用，影响底座的强度。•放置在垫铁上的各组垫铁，尺寸要相同，高度要一致，要用水平尺检查各组的顶面是否在同一水平上，且应达到规定的标高要求，误差应为0.5-1mm之内。放置垫铁注意事项•垫铁组应伸入设备底座面的长度应超过地脚螺栓孔，而且是垫在底座底面四周凸缘或筋的下面。•拧紧地脚螺栓后，各组垫铁的压紧程度应一致，并用0.05mm塞尺检查，塞尺应塞不进垫铁的接触面，同时还要以0.25kg手锤逐组轻击听音检查，声音清脆响亮者为好，反之，则需要进一步垫实•设备找正固定后，为了防止垫铁松动，钢板垫铁应实施三面点焊，还要作好垫铁布置隐蔽工程记录，才能开始二次灌浆。§2-5基础验收•基础验收目的：防止设备就位后突然发现基础有问题而被迫返工和停工。•基础验收的主要工作：根据设备安装图，有关的技术规范，对已完工的基础进行全面的复测和检查，以办理基础的交接手续，并填表签基础交接证书，交接证书上应附有基础的竣工图，注明基础中心线和尺寸，设计位置和实际位置，以及所有预埋件的位置，分布和标高。对重要的传动设备基础，还要办理基础抗震隐蔽工程的交接单。基础的验收项目及内容基础表面的情况：是否平整，有无裂缝，蜂窝，露筋和缺角等缺陷，上平面水平度误差不大于5mm/m.基础的位置和标高：基础中心线的位置，标高是否符合要求。纵横中心线允差为正负20mm,基础标高允差为负30mm.形状和尺寸：形状是否正确，平面尺寸（正负30mm)，凸台尺寸(负20mm)和沟坑深度(正负20mm和正负10mm)等是否符合要求地脚螺栓的位置与情况：地脚螺栓中心距（正负4-5mm)、标高（正负10-20mm)、垂直度(10mm/m)是否符合要求，螺纹情况是否完好，长度是否足够，螺帽、垫圈是否配套齐全。地脚螺栓中心距允差计算方法：第一种情况：即要求设备能顺利就位，又要求就位后能对设备中心线位置作精确调整，应在设备就位时，使设备中心线与基础中心线对中，且需假定设备底座上地脚螺栓孔中心距误差与基础上地脚螺栓中心距误差为同侧异向分布，此时因地脚螺栓孔与地脚螺栓间仍有均匀间隙，故可对设备的中心线作精确调整。第二种情况：只要求设备能基础上就位，没有对设备中心线位置作精确找正的