【中國(guó)幕墻網(wǎng)】現(xiàn)代化的輕工業(yè)
設(shè)備與冶金設(shè)備等其他重工業(yè)設(shè)備一樣,自動(dòng)化程度日益提高,結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,制造
加工精度更高,因而安裝難度更大。與冶金設(shè)備不同的是單件重量較輕,體積較小,但安裝精度并不次于冶金設(shè)備。
SYP—2
浮法玻璃建設(shè)工程是一個(gè)現(xiàn)代化的輕工業(yè)工程,也是上海市的重大工程,總投資6.7億元,全套引進(jìn)英國(guó)皮爾金頓先進(jìn)技術(shù)和工藝,生產(chǎn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)十分緊缺的本體
著色玻璃,年生產(chǎn)1.5~12mm的透明、藍(lán)、灰、綠、茶等五種顏色的玻璃90000t。該工程各種設(shè)備及工藝結(jié)構(gòu)4000余t,其
構(gòu)件、零部件的數(shù)量十分可觀,況且是第一次承擔(dān)輕工業(yè)大型工程,安裝難度很大。本文根據(jù)SYP—2工程安裝實(shí)踐淺談
浮法玻璃生產(chǎn)線設(shè)備安裝中的幾個(gè)主要問(wèn)題,從中窺視輕工設(shè)備安裝的特點(diǎn)及復(fù)雜性。
1 充分認(rèn)識(shí)和了解生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性是安裝的前提
浮法玻璃生產(chǎn)線設(shè)備工藝流程與煉鐵、連鑄有相同之處,但有本質(zhì)的不同。它主要由配料系統(tǒng)、熔窯、錫槽、
退火窯、成品
切割設(shè)備以及輔助生產(chǎn)設(shè)施組成(見(jiàn)圖1)。
1.1 配料系統(tǒng)
制造玻璃的原料有
白云石、
硅砂、
石灰石、
芒硝、
純堿及
著色劑(硒粉、紅粉、
氧化鈷)等數(shù)種物料組成。均由黃浦江船運(yùn)至專(zhuān)用碼頭,通過(guò)膠帶運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備送入料庫(kù),然后再通過(guò)輸送設(shè)備送入
標(biāo)高為38.6m的筒倉(cāng)內(nèi),通過(guò)
振動(dòng)給料機(jī)、
膠帶輸送機(jī)、
混合機(jī)以及稱(chēng)量裝置等設(shè)備經(jīng)碎玻璃筒倉(cāng)送入裝料機(jī)進(jìn)入爐內(nèi)。
配料系統(tǒng)主要設(shè)備集中在高達(dá)45m的配料樓內(nèi)。配料樓標(biāo)高38.6m的平臺(tái)上安裝有8個(gè)直徑為5000mm、3000mm,高為17000mm筒倉(cāng),筒倉(cāng)下有螺旋運(yùn)輸機(jī),皮帶運(yùn)輸機(jī)、
混料機(jī)等,此外在熔窯與配料樓之間有長(zhǎng)達(dá)300m的兩條膠帶運(yùn)輸機(jī)。
1.2 碎玻璃系統(tǒng)
碎玻璃是玻璃生產(chǎn)中的廢品,也是制造玻璃不可缺少的原料。碎玻璃主要來(lái)自于成品切割線加工玻璃過(guò)程中的廢品,通過(guò)破碎機(jī)破碎再落入膠帶機(jī)上,然后送入碎玻璃倉(cāng),經(jīng)稱(chēng)量及磁選檢驗(yàn),借助于混合料膠帶輸送機(jī)FC4和FC5送入投料機(jī),再進(jìn)入熔窯。主要設(shè)備有膠帶輸送機(jī)CC1~CC13共13套以及振動(dòng)給料機(jī)、螺旋給料器等輔助設(shè)備,膠帶機(jī)總長(zhǎng)1300m。
1.3 熔窯
熔窯是浮法玻璃生產(chǎn)的主要設(shè)備。熔窯本體分
熔化段、爐腰、工作段及蓄熱室,總長(zhǎng)51000mm。蓄熱室與熔窯熔化段之間有五對(duì)小爐,蓄熱室內(nèi)的熱量通過(guò)小爐進(jìn)入熔化段。由配料系統(tǒng)送來(lái)的合格的混合料加入碎玻璃后送入熔窯頭部的投料機(jī),然后自動(dòng)投入熔窯進(jìn)入熔窯的熔化段熔化。熔融的玻璃液經(jīng)爐腰,借助于水冷攪拌器攪拌進(jìn)入工作段調(diào)整到成型所需的溫度范圍,經(jīng)流道流入錫槽。
熔窯以重油為燃料。油庫(kù)中貯存的重油經(jīng)油泵房的輸油泵送到熔窯車(chē)間端頭側(cè)上部平臺(tái)的油閥間,經(jīng)蒸汽
熱交換器再
加熱后通過(guò)電伴熱管道分兩路送到熔化段兩側(cè)小爐平拱處的燃油噴咀,經(jīng)壓縮空氣霧化,并與設(shè)置在熔窯低位坑的助燃空氣風(fēng)機(jī)送來(lái)的助燃風(fēng)和蓄熱室送來(lái)的熱風(fēng)混合進(jìn)行燃燒,產(chǎn)生的高溫火炬加熱原料得到熔融玻璃燃燒產(chǎn)生物則通過(guò)對(duì)側(cè)小爐進(jìn)入該側(cè)蓄熱室。熔窯兩側(cè)的燃油噴咀、小爐及蓄熱室交替使用,周期為20min,借助于安裝熔窯下部煙道電動(dòng)換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。
整個(gè)熔窯座落在底部支承
鋼結(jié)構(gòu)上。支承鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)充分考慮了熔窯
荷重及溫度、不均勻沉降、地震等因素,因此結(jié)構(gòu)上比較特殊。
為了延長(zhǎng)熔窯的壽命,在前墻、側(cè)墻、爐腰、胸墻等處各設(shè)有獨(dú)立的風(fēng)冷系統(tǒng)。在前墻側(cè)
立柱、投料機(jī)、爐腰、攪拌器、油噴咀等處采用閉路循環(huán)
冷卻水進(jìn)行冷卻。
1.4 錫槽
錫槽是浮法玻璃生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。引進(jìn)英國(guó)皮爾金頓公司的專(zhuān)利,錫槽由下部支承鋼結(jié)構(gòu)、上下部殼體及上部結(jié)構(gòu)組成。總長(zhǎng)48000mm。錫槽頂部設(shè)有變壓器及其電加熱器,錫槽底部的冷卻是借助于安裝在熔窯高位坑的冷卻風(fēng)機(jī)通過(guò)中心通風(fēng)管吹向槽底進(jìn)行冷卻。
錫槽兩側(cè)設(shè)有錫槽冷卻器、拉邊機(jī)、直線馬達(dá)以及監(jiān)控溫度和觀察用的儀表、攝像機(jī)等。
熔窯工作段經(jīng)均化的玻璃液經(jīng)流道進(jìn)入錫槽,在錫槽錫液面成型,借助于拉邊機(jī)調(diào)整厚度和直線馬達(dá)使玻璃液均化,并逐段冷卻成型為光滑而平坦的高質(zhì)量玻璃帶,然后進(jìn)入
退火窯。
1.5 退火窯
玻璃帶從錫槽出來(lái)后,經(jīng)過(guò)過(guò)渡
輥道臺(tái)上的三根輥道進(jìn)入退火窯第四根輥道。退火窯分為A、B、C、D、RET1、RET2及FAC共七段四個(gè)區(qū),即A段預(yù)退火區(qū),B段退火區(qū)和C、D、RET1、RET2段的后退火區(qū),最后進(jìn)入FAC段的強(qiáng)制冷卻區(qū)、總長(zhǎng)84000mm。玻璃帶進(jìn)入退火窯后消除
內(nèi)應(yīng)力使玻璃帶進(jìn)入切割線時(shí),順利切割成規(guī)定的尺寸,并達(dá)到工藝要求。
退火窯的進(jìn)口處及窯內(nèi)均設(shè)有煤氣加熱輔助裝置,進(jìn)口還設(shè)有二氧化硫氣體加入裝置,以提高玻璃的質(zhì)量。窯內(nèi)的溫度、速度和報(bào)警等裝置均由中央控制室內(nèi)的 電子模擬控制設(shè)備進(jìn)行控制的。在退火窯旁設(shè)有統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量、管理控制室。除了在線自動(dòng)檢測(cè)外,線外還設(shè)有玻璃厚度、應(yīng)力、
變形、
平整度和疵點(diǎn)檢測(cè)裝置。
退火窯主要設(shè)備有哈吩(HALFEN)軌道,機(jī)殼、輥道及其傳動(dòng)裝置,冷卻風(fēng)機(jī)等。
1.6 切割線
切割線是以成品加工為主的生產(chǎn)線。玻璃帶在切割作業(yè)線上經(jīng)過(guò)檢驗(yàn),橫向切割,采樣、清洗、
干燥等,以改善應(yīng)力狀態(tài),然后經(jīng)縱向切割,掰斷、去邊、分片、噴粉或襯紙等工序,并按不同尺寸進(jìn)行分片,然后由取片裝置進(jìn)行自動(dòng)取片襯紙、堆垛。切下的毛邊或質(zhì)量不合格的玻璃由落板段經(jīng)破碎進(jìn)入碎玻璃回收系統(tǒng)。
切割線分為主線和A、B、C三條分線,主要由一系列
輥道輸送機(jī)組成。
縱觀上述可知,浮法玻璃生產(chǎn)設(shè)備工藝上與煉鐵、軋鋼、連鑄系統(tǒng)有相似之處,但也有它的特點(diǎn),即設(shè)備輕巧,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝精度高。在充分了解和認(rèn)識(shí)其工藝及設(shè)備的基礎(chǔ)上,認(rèn)真制訂施工方案,科學(xué)組織施工是SYP-2設(shè)備安裝成功的關(guān)鍵。
2 安裝基準(zhǔn)的確定是安裝關(guān)鍵環(huán)節(jié)
浮法玻璃生產(chǎn)線是一條連續(xù)生產(chǎn)的工藝線。從熔窯頭部開(kāi)始,經(jīng)錫槽退火窯至成品切割庫(kù)第26段的破碎機(jī),全長(zhǎng)350000mm,因此必須從整條工藝中心線測(cè)量入手,確定其局部基準(zhǔn)位置。編制中心線標(biāo)板及
基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)圖,并按圖進(jìn)行測(cè)量。中心線及基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量及定位原則:
。1)中心線及基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量采用經(jīng)檢驗(yàn)合格,并在有效期內(nèi)使用的儀器。這一點(diǎn)往往被忽視,然而這又是十分關(guān)鍵的一點(diǎn),否則將會(huì)給安裝帶來(lái)許多麻煩,甚至影響竣工驗(yàn)收和質(zhì)量評(píng)定;
(2)以設(shè)備安裝專(zhuān)業(yè)所測(cè)量的基準(zhǔn)為各專(zhuān)業(yè)基準(zhǔn)。即使土建專(zhuān)業(yè)與設(shè)備安裝專(zhuān)業(yè)并經(jīng)甲方確認(rèn)的測(cè)量上有所誤差,在設(shè)備安裝階段仍應(yīng)以設(shè)備專(zhuān)業(yè)測(cè)量的為準(zhǔn)。我們采取了與甲方聯(lián)合測(cè)量和施工單位測(cè)量,甲方復(fù)測(cè)確認(rèn)的辦法妥善解決了基準(zhǔn)統(tǒng)一的問(wèn)題;
。3)橫向中心線以錫槽第一對(duì)立柱中心線為基準(zhǔn)。熔窯、錫槽、退火窯等均以此中心線為準(zhǔn)。如熔窯的每一行立柱中心至上述中心線的距離必須符合規(guī)定尺寸,且與生產(chǎn)主線垂直;
。4)基準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)以玻璃液面線(標(biāo)高7.454mm)為標(biāo)高基準(zhǔn)。此點(diǎn)即相當(dāng)于
軋制設(shè)備輥道面高程點(diǎn),所有設(shè)備的高程測(cè)量均以此為基準(zhǔn);
。5)定期進(jìn)行沉降觀察,掌握基礎(chǔ)沉降情況和沉降規(guī)律,并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。SYP-2工程除熔窯由甲方自行進(jìn)行沉降觀測(cè)外,錫槽、退火窯、成品切割均作了沉降觀測(cè),退火窯沉降嚴(yán)重達(dá)27mm,在試運(yùn)轉(zhuǎn)前對(duì)設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整。
3 熔窯安裝中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題
熔窯安裝關(guān)鍵是熔窯鋼結(jié)構(gòu)。它分為支承鋼結(jié)構(gòu)、窯體鋼結(jié)構(gòu)、蓄熱室鋼結(jié)構(gòu)和煙道鋼結(jié)構(gòu)等四個(gè)主要部分,而支承鋼結(jié)構(gòu)的安裝是熔窯鋼結(jié)構(gòu)安裝的關(guān)鍵。
熔窯支承鋼結(jié)構(gòu)支承熔窯全部重量,操作溫度在1600℃以上,它采用四列(縱向A、B、C、D四列)和10行(橫向T1、T2、T3……T10十行)立柱結(jié)構(gòu)。立柱共40根,分長(zhǎng)短兩種立柱(從T1到T5為長(zhǎng)立柱,T6到T10為短立柱),在C列和D列之間有斜撐結(jié)構(gòu),在T6、T7、T8行有獨(dú)立的支撐聯(lián)接結(jié)構(gòu)。一行有四根立柱,行距為5500mm。每根立柱上部和下部均采用鉸聯(lián)接結(jié)構(gòu)。其作用是防止熔窯施加于軸向負(fù)載而產(chǎn)生
彎矩,同時(shí)可以消除熔窯在高溫膨脹時(shí)加于立柱的偏心力。在立柱上部設(shè)有頂升裝置和可調(diào)
墊片組,以調(diào)整基礎(chǔ)沉降產(chǎn)生的水平誤差。支承鋼結(jié)構(gòu)與蓄熱室鋼結(jié)構(gòu)、煙道鋼結(jié)構(gòu)互為獨(dú)立的,相互不聯(lián)系的自立式的結(jié)構(gòu)。
3.1 支承鋼結(jié)構(gòu)的安裝與土建施工的關(guān)系
支承鋼結(jié)構(gòu)的安裝是熔窯安裝的關(guān)鍵。不僅安裝精度高,而且工作量大。熔窯立柱40根,蓄熱室立柱38根,加上
橫梁及支撐結(jié)構(gòu),達(dá)數(shù)百?lài)嵵,特別是蓄熱室立柱,長(zhǎng)達(dá)15000mm,安裝難度大。SYP—2工程采取了土建與專(zhuān)業(yè)交錯(cuò)施工的辦法,即土建專(zhuān)業(yè)施工部分平臺(tái)板以及拆除大量模板的同時(shí)安裝立柱,造成相互干擾,甚至造成立柱二次安裝和調(diào)整的情況。表面上提前達(dá)到安裝設(shè)備的
節(jié)點(diǎn),而實(shí)際效果并不理想。因此立柱的安裝應(yīng)在土建基礎(chǔ)及平臺(tái)板竣工,且模板拆除后進(jìn)行。這樣設(shè)備安裝場(chǎng)地大,干擾小,障礙物已排除,有利于連續(xù)施工,也有利于進(jìn)行集中兵力突擊性的施工(見(jiàn)圖2)。此外,廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝要為支承鋼結(jié)構(gòu)安裝創(chuàng)造條件。支承鋼結(jié)構(gòu)量大,且構(gòu)件細(xì)長(zhǎng),SYP—1工程是在廠房封閉后進(jìn)行的
吊裝,難度較大。SYP—2工程吸取SYP—1的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),采用了開(kāi)口施工法,即在廠房未封閉前將所有產(chǎn)柱就位,特別是較長(zhǎng)的蓄熱室立柱,這樣不僅保證了立柱吊裝,而且節(jié)省機(jī)械臺(tái)班。這是一種較SYP—1工程更合理的施工方法。
正確處理土建與設(shè)備安裝的關(guān)系,不僅能獲得較快的進(jìn)度,而且充分保證安裝質(zhì)量。否則,造成大量的交叉施工,各專(zhuān)業(yè)相互牽制,相互影響,很難提高進(jìn)度。再之安全也難以保證,因此立柱安裝土建專(zhuān)業(yè)應(yīng)創(chuàng)造充分的條件。
3.2 立柱安裝調(diào)整順序的正確性
支承鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上充分考慮了
熱膨脹的因素及
穩(wěn)定性的要求,A、B、C、D四列及T1、T2…T10十行立柱中,C列TC7立柱是
固定的。其方法是在該立柱相鄰的三根立柱用斜撐聯(lián)接,因此安裝時(shí)應(yīng)先從TC7立柱開(kāi)始安裝,然后安裝T6、T8,再安裝斜撐。SYP-2熔窯支承立柱安裝采取“先就位,后調(diào)整”的方法以確保廠房屋面的封閉。調(diào)整的順序即先從TC7開(kāi)始,然后向前后延伸。
3.3 確保支承鋼結(jié)構(gòu)安裝精度重要性
熔窯支承鋼結(jié)構(gòu)承受熔窯上部鋼結(jié)構(gòu)、耐材以及生產(chǎn)原料等一系列載荷達(dá)數(shù)千噸,加之工作溫度高和基礎(chǔ)沉降等的影響,決定了支承鋼結(jié)構(gòu)安裝精度的高標(biāo)準(zhǔn)以及安裝質(zhì)量的高要求,因此從基礎(chǔ)
螺栓、
墊板直至上部橫梁的每一道安裝工序,都必須保證質(zhì)量,都應(yīng)由英文、甲方及安裝方進(jìn)行聯(lián)合檢查和確認(rèn)。
產(chǎn)柱的
垂直度、中心線調(diào)整符合要求后,最后安裝橫梁,橫梁共54根,要逐根測(cè)量橫梁至錫槽第一根立柱的距離,其偏差小于3mm,橫梁標(biāo)高是十分重要的,對(duì)砌筑耐材有較大的影響,橫梁的標(biāo)高極限偏差為0~-6mm,每根梁上測(cè)四個(gè)點(diǎn),總共216點(diǎn),其極限偏差均要求在允許值范圍內(nèi)。在整個(gè)熔窯安裝過(guò)程中這是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),英方及中方的甲、乙兩方對(duì)此十分重視,經(jīng)反復(fù)檢查和調(diào)整直至達(dá)到技術(shù)要求,方可進(jìn)行下道工序!就辍