霍煤鸿骏铝电公司400KA电解槽制作安装工程施工方案

施工方案报审表

工程名称：霍煤鸿骏铝电公司铝合金续建扎哈淖尔项目 编 号：

霍煤鸿骏铝电公司铝合金续建扎哈淖尔项目

SY400KA预焙阳极电解槽制作安装方案

批 准： 杜宏定

审 核： 刘永悌

编 制： 徐建文

中国六冶霍煤鸿骏铝合金续建工程扎哈淖尔项目部

二OO九年三月一日

工程概况

内蒙古霍煤鸿骏铝电公司铝合金续建扎哈淖尔项目工程位于内蒙古自治区通辽市（霍林郭勒市）扎鲁特期扎哈淖尔境内，主要交通是公路。本项目电解槽采用国内先进的SY400KA型预焙槽。共328台电解槽，我单位制作安装82台，电解车间两座，跨度30米，每座车间全长 1145.6米。

施工内容包括： SY400KA预焙阳极电解槽制作安装（STLY143）、电解车间母线安装(SG0803-1LY2)、电解车间（含检修站）工艺配置安装工程、电解车间（含检修站）排烟管道工程、电解车间（检修站）动力配电工程、电解车间（含检修站）电控工程

本工程的特点：一是工程量大，钢结构制作量多，焊接量大，铝母线制作安装量大;二是设备单体大、重，结构强度及设备安装精度高，因此施工时要求有严格的措施，精心施工;三是电解槽槽体长期在高温下工作（工作温度950⁰C），所以槽壳的热膨胀力大，钢结构的焊接质量要求高，内衬砌筑质量要求高，这是槽体寿命的关键，生产效益的保证，因此施工时要有完善的质量保证措施。

编制依据：

1、招标文件

2、图纸

3、《工业炉砌筑工程及验收规范》（GBJ211—87）

4、《铝及铝合金焊条》（GB3669—83）

5、《铝母线焊接施工及验收规范》（YS5417—95）

6、《机械设备安装工程施工及验收通用规程》（GB50231—98）

7、《金属结构工程施工及验收规范》（GB50205—95）

8、《工业金属管道工程质量检验评定标准》（GB50184—93）

9、《工业金属管道施工及验收规程》（GB50235—97）

10、《埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》（GB986—88）

11、《重熔用铝锭技术条件》（GB/T1196—93）

12、《公差与配合未注公差尺寸的极限偏差》（GB/T1804—92）

13、《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》（HGJ229—91）

14、《焊接工程施工及验收规范》（GBT236—86）

15、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规程》（GB50236—97）

16、《钢熔化焊对接头射线照相和质量分级》（GB3323—87）

17、《电解槽筑炉规范》

18、国家有关行业规定及标准

二、 电解槽金属结构制作

内蒙古霍煤鸿骏铝电公司铝合金续建扎哈淖尔项目SY400KA预焙阳极电解槽制作安装槽壳为船形摇篮架结构，其外形尺寸（长×宽×高）18600×4850×1926。

1、主要施工程序、制作工艺流程

组 对

加 工

校 平

下 料

材料验收

施工准备

出 场

除锈刷漆

检 验

校 正

焊 接

校 对

2、槽壳短侧结构制作

2.1为控制焊接变形、保证制作质量、槽壳短侧结构在组对胎具上进行。组对胎具示意图见附图1，也可以将胎具的一个角改为活口，用丝杠调节胎具的尺寸距离，便于脱胎。

2.2短侧板结构利用半自动切割机进行下料或打坡口。

2.3短侧壁板及围带下料校平后，用卷板机按圆弧定位进行卷弧，并用样板检查，其间隙应符合要求，将短侧壁板与斜侧板相贯线切割掉，立放待用。

2.4将卷好的短侧壁板扣在胎具上，对好中心用卡具夹紧，划出各组对位置线，按沿板→角板→丁字板→围带的顺序组对点固。

2.5焊接采用CO₂气体保护焊和手工电弧焊相结合，焊接顺序为丁字板与沿板 →丁字筋板与围带 → 丁字盘板、沿板与短侧壁板。焊接时自中间向两边分段退焊，沿板与围板内角缝等焊工操作者看不见不易施焊时，可将短侧板结构连同胎具放倒，吊至1.4m高的工字钢支架上，焊接平角焊缝。仍看不到的焊缝，由有经验的焊工进行经验焊接。

附图1短侧板结构胎具示意图

CO₂气体保护焊焊接参数NBC-500

2.6焊接完后待冷至常温，方可从胎具上脱胎。

3、长侧板结构制作

3.1长侧壁板与斜侧板按定尺板进料。

3.2长侧壁板、斜侧板及翼缘板等利用半自动切割机进行下料，并留出适当的收缩余量和做出中心线标记，翼缘板下料时可采用分段割开，等冷却后再将连点割开，以减小变形。对不合要求的用压力机予以校正。

3.3校平长侧板后预开一定数量的阴极钢棒孔，以方便和胎具固定。

3.4在长侧板上准确放出翼缘板和摇篮架筋板组对位置线及斜侧板组对定位线。

3.5 设置斜侧板与长侧板对接胎具，见图2。先将斜侧板与长侧板固定在胎具上，然后将翼缘板和摇篮架筋板组对成一体。焊接仍由中间向两侧对称分段退焊。先焊外焊缝，翻转后反面清根，再焊一遍里缝。该焊接须C0₂气体焊以减少开口变形。

附图2 侧板与侧面翼板组对胎具

3.6 脱胎后由中心向两侧对称切割阴极钢棒孔。

3.7 检查校正侧板结构，不符合要求应予以校正。

4、摇篮架底梁制作

4.1工字钢留出余量下料并校正，最好按定尺进料。

4.2钢板下料矫正，δ=10mm及其以下的板可用剪板机剪切，其余用半自动切割机下料。

4.3焊接除点固点外，均采用CO₂气体保护焊焊接。

4.4摇篮架端头立柱筋板组对焊接时在特制的胎具上进行，以保证其焊接尺寸。

4.5 端头立柱组焊好后在长侧板组焊胎具上与长侧板组焊在一起。

4.6摇篮架底梁与端头立柱的组焊在进行槽壳组焊时进行。

5、底板制作

5.1底板由两块定尺板拼接而成，也可由四块板拼接，拼接板的尺寸按图中要求。

5.2底板下料平直后，在平台上组对，最好在车间内组对，组对间隙0-1mm，在焊口两端各点焊一块12×100×150mm的引弧板，焊前在焊缝下垫一通长反焊接变形垫板，板宽20-30mm板厚3-6mm。

5.3用埋弧自动焊进行焊接，单面焊完后，用专用胎具翻面，然后清根焊另一面，焊完后去除焊接引弧板，然后用磨光机修整端部。焊接时应先焊横缝（可自由收缩），后焊纵缝。

5.4检查底板变形情况，底板不平度1米<1.0mm,如不符合要求，用火焰进行修正。

5.5单面除锈、刷漆，做好中心标记。

6、支承梁制作安装

6.1支承梁工字钢及连接板下料校正，横梁及连接板钻床钻孔。

6.2焊接连接板除锈刷漆。

6.3然后根据图纸规范要求进行安装。

7、槽壳组对安装

7.1槽壳组装在电解车间内进行，在电解槽基础墩上搭设组装平台即先安装支承梁并找平，再将摇篮架底梁按图纸尺寸摆放在支承梁上，用水准仪测量并找平、点固，即成槽壳组装平台。

7.2将底板用吊架吊至组对平台上，找准安装基准线，检查中心线并划出组对内环线。

7.3将两端头结构吊至底板上，对正中心线及内环线后，检查垂直度、对角线无误后，用角钢作临时支撑固定，将短侧壁板与底板组对点固。

7.4测量两短侧壁至中心间距，由中心向两侧测量并修正长侧板，然后吊装长侧板结构，对正中心线及内环线并与底板点固，找好垂直度、对角线后用角钢临时支撑，组对壁板四条立缝、斜侧板对接缝及翼板对接缝，组对且检查槽壳尺寸应符合设计要求。

7.5由四名焊工同时焊四条立缝及斜侧板对接缝，先焊外缝，再清根焊内缝，然后焊接翼缘板对接缝和斜侧板与底板的角缝，最后再焊短侧板结构的立筋与底板的角焊缝。为防止变形，焊斜侧板与底板的角缝时，焊前在底板上压一定重物，重约25-35t，如图5，底板与短侧板、长侧板的焊接，采用CO₂气体保护焊，先焊外缝，后焊内缝，焊工应对称分段退焊。槽壳竖焊缝及翼缘板对缝采用CO₂气体保护焊。

7.6焊完后，进行检查探伤，对超差部位进行矫正，检查十字基准线是否偏移，如发生偏移对其调整，合格后除锈刷漆。

8、上部结构大梁制作

8.1大梁腹板及翼缘板按定尺进料，下料采用半自动切割机，腹板做出中心标记后，在腹板上直接切割出上拱度，大梁腹板及翼缘板也可拼接，拼接缝按图纸要求避开集中

附图5 底板防变形示意图

载荷点，腹板与翼缘板对接缝应≥200mm以上。焊条可采用E50××-×型焊条。

8.2组对单片工字梁，加设引弧板，采用埋弧自动焊焊接，焊后检查上拱度并超探角缝。注意单片梁应组对一片焊接一片，焊缝应除锈清理干净再施焊。按设计要求检查上拱度及旁弯度。腹板与翼缘板间的角焊缝用超声波探伤，探伤长度及焊缝质量应符合设计要求，然后用矫直机对焊接后变形的翼缘板进行矫正。

8.3单片大梁腹板开孔，组焊角钢。

8.4在平台上将工字梁定位点固，组对料箱及连接角钢，检查无误后进行焊接。

8.5单片梁、水平罩板、料箱及连接角钢也可以在同一平台上一次组对完成。

9、水平罩板制作

9.1罩板按定尺进料，下料采用半自动切割机和手工切割，筋板类用剪板机下料。水平罩板不平度按设计要求。罩板也可拼接，但拼接缝要躲开洞孔。

9.2罩板两边折边用胎具及千斤顶压制，罩板下的烟道在液压机上压制，罩板上的螺栓孔采用磁力钻钻孔。

9.3罩板、打壳桶烟道及筋板组对、焊接。

10、门型立柱制作

10.1利用剪板机剪切下料，然后组对焊接。长度及高度方向应留收缩余量。

10.2立柱与横梁组焊成门形立柱，横梁上靠大梁侧的筋板待大梁与罩板组对好再焊，立柱与底座组焊

11、上部结构组装

11.1用两根工字钢将水平罩板支垫找平，大梁吊至水平罩板上进行组对点固，检查无误后，由中心向两端断焊，组焊料箱等。

11.2在平台上放出立柱尺寸位置，找平标高后螺栓固定，利用龙门吊或天车将大梁吊至门形立柱上组对点固，加临时支撑，检查无误后焊接。也可直接在电解槽上组对立柱与大梁。

11.3上部结构经检查合格后，除锈刷漆待安装。

12、电解槽安装控制方法

12.1电解槽安装与槽壳组对同时进行。

电解槽安装按下列工艺流程进行

支承梁安装

摇篮架及槽壳组对安装

槽底、槽周母线安装

基础验收

立柱母线安装

上部结构安装

槽内衬砌筑

电解槽安装工艺流程图

12.2电解槽基础验收

复测基础中心线及标高，基础上表面应密实平整，标高应符合设计要求。

12.3电解槽组对安装时用车间天车进行吊装。

12.4支承梁安装

安装绝缘块，支承梁就位，找正中心及标高，检测支承梁对地绝缘电阻≥1兆欧。

12.5槽底母线就位后，安装底梁，找正纵横向中心。

12.6槽壳组对安装

12.7上部结构安装

槽上部结构的安装在筑炉完成并验收合格后进行。上部结构由大梁立柱、打壳加料装置、阳极升降装置等部件组成。槽上部结构零部件及设备数量品种较多，安装时应遵循以下安装原则：

a.检查设备规格型号、数量应符合设计要求。

b.核对设备及部件螺栓孔的位置及偏差。

c.施工时按设计图纸、设备随机文件和有关施工验收规范进行。

d.安装施工程序为：

大梁立柱→打壳下料装置（包括打壳机构和定容下料器）→阳极升降装置

e.安装过程中要注意绝缘件的保护，以免损坏绝缘件。

f.检查找正各尺寸允许偏差应符合设计要求。

四、电解槽制作安装技术要求

电解槽制作安装技术要求详见沈阳铝镁设计院所提供的霍煤鸿骏SY400KA预焙阳极电解槽制作安装验收技术规程。

五、防风措施

由于当地气候条件恶劣，为了保证焊接质量，我单位根据现场情况制定了以下施工措施。

1、在焊接时尽量加大二氧化碳的供气量来保证焊缝的连续饱满。

2、由于晚上风比较小一些重要焊接应在晚上进行。

3、 我单位还制作安装了焊接区域的固定挡风板,如果风力在大需停止焊接,晚上风小时在进行焊接。

六、安全措施

1、严格遵守国家建筑工程局颁发的《建筑安装工人安全技术操作规程》。

2、建立安全管理责任网（建安全施工保证体系图），在项目经理的直接领导下，其专职安全员负责现场的安全检查，查找和防止不安全因素，定时开安全生产教育会，专职安全员有权停止不安全工区及个人违章作业。

3、根据现场施工情况，组织施工人员学习安全生产规章制度，安全操作规程、作好安全交底。坚持班前会，每周进行一次安全大检查，消除事故隐患。

4、在施工过程中，每个分项工程，每道工序的每个环节，都需要严格认真贯彻执行有关安全操作规程，安全岗位责任制。

5、参加施工人员必须配戴好安全防护用品。

6、设备及工件吊装，应认真检查起重设备、绳索捆绑是否安全可靠，设备过大过重要采用吊装工具，并要求专人指挥。

7、现场施工用电必须统一规划，严禁乱拉乱扯。电器设备和线路必须绝缘良好，安全可靠，露天配电箱必须有防雨措施，施工平台必须可靠接地，严禁带电作业。

8、高空作业和高台作业，必须有可靠的安全措施，系安全带，穿防滑鞋。活动梯子有专人扶持，高台应有护栏。并严禁抛接工具或工件。固定梯应有扶手。

9、焊接场地应保持通风良好，并远离易燃易爆物品。现场应备有消防器材。

10、对于现场施工区域，特别是交叉作业或危险工区，应有明显的提示牌或警戒线，甚至要派专人守护。

七、质量保证措施

1、精心组织、精心施工，保证工程质量达到优良工程的目标。

2、建立ISO9002质量保证体系，项目经理为第一质量负责人。技术质量经理为质保主管工程师。

3、实行施工质量“一票否决制”。所有参建人员的工资、奖金和质量挂钩，凡因施工质量引起的返工损失由负责人承担。

4、认真开展QC小组活动。以工作质量保证（产品）工程质量，从原材料订货、进场开始严格把关。直接向生产厂家订货，进场材料必须有合格证，主要材料还必须有材质证明。关键材料还需经过复验才能用在工程上。对关键部位，施工难度较大的工艺，如电解槽制作的误差控制、母线焊接的反变形等开展QC小组活动，确保工程质量。

5、严格执行设计图纸、施工规范。槽壳、母线制作、安装技术条件和内衬砌筑技术要求。

6、施工之前，做好技术交底工作，使每个施工人员都详细了解、掌握工程情况、设计要求、技术标准和施工方案。

7、严格执行“三级检查制度”即自检、互检、专检，一丝不苟，上道工序未经检查不能进行下道工序。

8、加强试验、检验、计量工作，确保工程（产品）无隐患。施工中设专门的实验、检测设备，钢、铝等焊接件，必须先作试件、检验合格后才能确定焊接工艺，所有焊工、起重工等特殊工种操作人员，必须持证上岗。

9、加强技术档案工作，切实做到工完资料清，

工程施工的一切资料，还包括施工图纸、设计变更、图纸会审记录、材料代用、技术核定、施工方案、工艺卡、技术交底、作业指导书、原材料合格证、试验报告、自检记录、隐蔽工程记录、质量评定、施工日记等、必须在工程施工同时具备齐全以备随时追索检查，再交工同时做到资料完整归档。

10、焊接实行持证上岗，实行部件负责制，施焊后作好记录，焊口打上钢印，确保工程质量。

11、与设计人员、甲方质量检查人员、施工监理人员密切配合，共同把好质量关。

霍煤鸿骏铝电有限责任公司铝合金续建项目施工进度横道图

说明：图中虚线表示的2009年1月10日～2009年2月15日为冬歇期

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