《電解槽整體移動施工工法》的工法特點是:
1.采用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的頂升保護裝置,即在電解槽底部兩個側(cè)邊對稱布置8個液壓千斤頂,在搖籃架和液壓千斤頂之間設(shè)置鋼扁擔(dān),千斤頂頂在鋼扁擔(dān)的重心處,能使電解槽受力均勻,平穩(wěn)上升。
2.使用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的易于搬運、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的鋼支架,保證了頂升過程的安全、有效,降低了成本。
3.采用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的傾斜設(shè)備頂升輔助裝置,使電解槽在頂升過程中能自動平穩(wěn)調(diào)節(jié),上座與被頂升的設(shè)備始終保持接觸,不易打滑,易于操作,提高了安全系數(shù),同時,使電解槽被頂?shù)奈恢靡膊粫豁攤⒆冃巍?
4.電解槽整體在三維方向移動過程中平穩(wěn)可靠,成本低、工期短、操作安全系數(shù)高、不損傷被移動設(shè)備,簡單易行。
在現(xiàn)代化大型工程建設(shè)項目中,不可避免地要涉及一些特重特大型設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備的整體移動,特別是在特殊環(huán)境中,如因地震、山洪等自然災(zāi)害引發(fā)的地基下沉、傾斜等,導(dǎo)致大型設(shè)備在與其他設(shè)備相連接的情況下,出現(xiàn)整體移位,具體在有色冶煉工程來說涉及一些特大型整流變壓器和電解槽的整體移動。
阿壩鋁廠11萬噸電解鋁工程在遭到2008年四川汶川“5.12”特大地震災(zāi)害后,110臺特大型360千安培預(yù)焙燒鋁電解槽嚴(yán)重基礎(chǔ)下沉(最深處1200毫米),導(dǎo)致阿壩鋁廠110臺電解槽險象環(huán)生,慘不忍睹。中央及四川省領(lǐng)導(dǎo)要求阿壩鋁廠在2008年12月12日恢復(fù)生產(chǎn),樹立災(zāi)后重建的標(biāo)致性工程。在這么短的時間要恢復(fù)受損如此嚴(yán)重,而且數(shù)量眾多的大型電解槽設(shè)備,不管是在工期上,還是在技術(shù)上都是相當(dāng)困難的。
七冶建設(shè)有限責(zé)任公司組織專家組多次進入受災(zāi)現(xiàn)場進行實地考察,并結(jié)合公司的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢開展了技術(shù)創(chuàng)新,取得了“電解槽整體移動施工工法”這一成果,并在阿壩鋁廠災(zāi)后恢復(fù)重建中使用,僅用不到5個月的時間,就恢復(fù)了生產(chǎn)。
《電解槽整體移動施工工法》適用于地理環(huán)境條件限制、特殊環(huán)境(地震、山洪、地質(zhì)下陷、與其他設(shè)備相連接不易解體、無法使用大型機械吊裝設(shè)備、場地狹窄等)條件下的電解槽整體移動工程施工,同時,也適用于各類大型設(shè)備整體移動工程施工。
《電解槽整體移動施工工法》的工藝原理敘述如下:
采用枕木先將受損的設(shè)備的懸空位置墊實,再用千斤頂進行局部找平使設(shè)備大致處于水平,然后再使用頂升保護裝置將設(shè)備平穩(wěn)頂升至超過設(shè)備的安裝高度,用鋼支架臨時支撐起設(shè)備。待土建基礎(chǔ)修復(fù)完并達到養(yǎng)護期后,用枕木搭設(shè)支撐,移除臨時鋼支架后,再進行設(shè)備的縱橫向位移,直到達到設(shè)備的安裝標(biāo)準(zhǔn)后,重新安裝設(shè)備的支撐梁和絕緣裝置,電解槽準(zhǔn)確就位后移除枕木。
工藝流程
《電解槽整體移動施工工法》的施工工藝流程是:
施工準(zhǔn)備→扁擔(dān)梁、鋼支撐制作→測量放線→電解槽頂升→土建基礎(chǔ)恢復(fù)→電解槽縱向或橫向移動→就位。
操作要點
《電解槽整體移動施工工法》的操作要點如下:
一、扁擔(dān)梁及鋼支撐制作:
1.扁擔(dān)梁制作
扁擔(dān)梁斷面的大小、長度由設(shè)備的荷載和受力部位等因素確定,可用型鋼與鋼板組焊而成,也可用鋼板組焊成箱形梁。制作中的具體要求如下:
1)根據(jù)設(shè)備的荷載及關(guān)聯(lián)設(shè)備的牽連荷載計算出扁擔(dān)梁的斷面尺寸。
2)精確控制扁擔(dān)梁的各受力點,并在此位置加加強筋。
3)嚴(yán)格控制扁擔(dān)梁支撐點及上平面的平整度。
4)保證焊接質(zhì)量。
2.鋼支撐制作
鋼支撐的斷面大小、高度由設(shè)備的荷載和設(shè)備所處的位置(搖籃架或端頭梁與地基的距離)等因素確定??捎脽o縫鋼管與鋼板組焊而成,也可用型鋼與鋼板組焊而成,視現(xiàn)場情況而定。制作中的具體要求如下:
1)根據(jù)設(shè)備的荷載及關(guān)聯(lián)設(shè)備的牽連荷載計算出鋼支撐的斷面尺寸。
2)鋼板與鋼管連接處應(yīng)加焊加強筋。
3)嚴(yán)格控制鋼支撐的上下工作面的平整度。
4)保證焊接質(zhì)量。
二、在頂升和移動電解槽之前,先用測量儀器在電解車間平臺和鋼柱上標(biāo)出電解槽安裝的中心線和標(biāo)高基準(zhǔn)線,并做好標(biāo)準(zhǔn)線的保護措施。
三、電解槽頂升。
電解槽頂升,如圖1所示,包括如下步驟:
1.在電解槽底部兩側(cè)邊對稱均布布置8個千斤頂,在兩者之間設(shè)置鋼扁擔(dān),千斤頂頂在鋼扁擔(dān)的重心位置;
2.布置好千斤頂后,用枕木墊好電解槽,把電解槽墊實;
3.在電解槽一長側(cè)邊先小距離平穩(wěn)頂升,達到能塞進層枕木時立即停下來塞一層枕木后再頂升對應(yīng)的另一長側(cè)邊;
4.頂升到搖籃架、端頭梁底部距地面的距離略高于原始安裝高度時用鋼支架支撐住電解槽;
5.放下千斤頂,把千斤頂和枕木起移開;
6.用角鋼把相鄰鋼支架連接起來形成框架結(jié)構(gòu)增大穩(wěn)度。
四、電解槽基礎(chǔ)恢復(fù)。
為節(jié)約工期,該工程采用高效混凝土(混凝土強度等級一周就可以達90%以上)現(xiàn)場澆筑。
五、電解槽縱向或橫向移動,如圖2所示。
在基礎(chǔ)已經(jīng)達到養(yǎng)護期的電解槽下面用枕木按井字形搭好支撐架,在接近搖籃架底部時用一整塊厚鋼板鋪在支撐架枕木上形成光滑的平臺利于滾動,對準(zhǔn)搖籃架的底部位置放上一層縱向圓鋼和一層橫向圓鋼,布置完畢后根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選取平移支撐點和移動工器具,若支撐點較近、用作頂點位置距離較小時可選擇螺旋千斤頂或液壓千斤頂作為動力使物件向需要的方向移動,若支撐點或固定點較遠時使用手拉葫蘆或電動卷揚機來作為動力使物件向需要的方向移動。
1.上述的電解槽縱向或橫向移動中,具體要求如下:
1)放置鋼支架時,鋼支架位置不能影響土建恢復(fù)基礎(chǔ)施工。
2)圓鋼的直徑大小根據(jù)被移物體的重量來選取,物體越重所需的圓鋼直徑越大。
3)鋼扁擔(dān),包括工字鋼、加強筋板,其中:加強筋板對稱固定在工字鋼兩側(cè)的凹槽內(nèi)。
4)鋼支架,包括鋼板及鋼管,其中:鋼板固定在鋼管兩端,鋼管內(nèi)設(shè)有垂直于鋼板的加強筋板。加強筋板為呈十字形交叉的兩塊構(gòu)成。
2.上述的電解槽的整體移動方法,頂升之前還包括:
1)用枕木把能直接布置頂?shù)牡胤较扔谜砟緣|實。
2)用兩三個千斤頂先頂已經(jīng)墜地的角部下面的丁字板,選擇丁字板是因為其位置由三塊立板(此三塊立板為電解槽短側(cè)壁板和呈垂直焊接的丁字板構(gòu)成)焊在底板上,這種結(jié)構(gòu)能承受很大的力,用兩倍甚至三倍的力盡快把傾斜部分頂起,少頂?shù)臅r間來達到減少變形的目的),當(dāng)把最低點頂?shù)脚c其他三點基本在一個平面后,用枕木墊實。
3)用枕木先把離地高的長側(cè)邊墊實,在墜地的長側(cè)邊兩頭布置千斤頂,在電解槽中部安全位置準(zhǔn)備不同厚度的鋼墊板。
4)兩邊同時頂升電解槽,頂升出能墊一塊鋼墊板的空間時立即墊進一塊鋼墊板。
5)當(dāng)頂出的中間高度達到能架一組千斤頂時應(yīng)立即在中部增加一組千斤頂同時頂升;達到可以架千斤頂和鋼扁擔(dān)時立即采用在千斤頂上架設(shè)鋼扁擔(dān),鋼扁擔(dān)托住搖籃架或端頭梁。
6)當(dāng)三組千斤頂頂升的一邊達到另一邊的同一高度時用枕木墊實。
勞動力組織
《電解槽整體移動施工工法》的勞動力組織見表1。
序號 |
單項工程 |
所需人數(shù) |
備注 |
1 |
管理人員 |
6 |
╱ |
2 |
技術(shù)人員 |
4 |
╱ |
3 |
測量工 |
2 |
╱ |
4 |
鉚工 |
40 |
╱ |
5 |
電焊工 |
8 |
╱ |
6 |
氣焊工 |
4 |
╱ |
7 |
起重工 |
40 |
╱ |
8 |
信號工 |
12 |
╱ |
9 |
電工 |
2 |
╱ |
10 |
雜工 |
100 |
╱ |
╱ |
合計 |
218 |
╱ |
參考資料:
建筑施工工法沒有區(qū)分土木和建筑?! £P(guān)于印發(fā)《建筑施工企業(yè)工法管理辦法》的通知 建建[1996]163號 第二條 本辦法所稱的工法,是指以工程為對象、工藝為核心,運用系統(tǒng)工程的原理,把先進技術(shù)和科...
施工工法 專業(yè)分類 建筑市場 標(biāo)題 關(guān)于印發(fā)《建筑施工企業(yè)工法管理辦法》的通知 省份 發(fā)布文號 建建[1996]163號 發(fā)文日期 1996-03-22 失效日期 生效日期 ...
(一)工法與技術(shù)總結(jié)概念混淆工法是以工程為對象,工藝為核心,運用系統(tǒng)工程原理,把先進技術(shù)和科學(xué)管理結(jié)合起來,經(jīng)過一定的工程實踐形成的綜合配套的施工方法。由于工法具有技術(shù)先進、提高工效、降低成本、保證工...
《電解槽整體移動施工工法》所需的材料及設(shè)備見表2。
序號 |
名稱 |
型號 |
單位 |
數(shù)量 |
用途 |
1 |
油壓千斤頂 |
╱ |
臺 |
20 |
╱ |
2 |
電動油壓泵 |
╱ |
臺 |
6 |
╱ |
3 |
直流機 |
╱ |
臺 |
2 |
╱ |
4 |
CO2氣體保護焊機 |
╱ |
臺 |
8 |
╱ |
5 |
道木 |
200x200x2000 |
根 |
400 |
╱ |
6 |
道木 |
200x200x1000 |
根 |
800 |
╱ |
7 |
跳板 |
50x200x2000 |
塊 |
200 |
╱ |
8 |
跳板 |
50x200x2000 |
塊 |
400 |
╱ |
9 |
葫蘆 |
5噸 |
個 |
10 |
╱ |
10 |
葫蘆 |
3噸 |
個 |
10 |
╱ |
11 |
葫蘆 |
2噸 |
個 |
12 |
╱ |
12 |
螺旋千斤頂 |
50噸 |
臺 |
10 |
╱ |
13 |
鋼扁擔(dān)梁 |
╱ |
根 |
8 |
╱ |
14 |
鋼支撐 |
╱ |
根 |
200 |
╱ |
參考資料:
《電解槽整體移動施工工法》的質(zhì)量控制要求如下:
質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
1.鋼扁擔(dān)梁及鋼支撐制作質(zhì)量執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》。
2.電解槽安裝質(zhì)量執(zhí)行《輕金屬冶煉機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范》。
質(zhì)量保證措施
1.電解槽頂升與移動前,應(yīng)拆除電解槽位移的走臺板支架、鋁母線支架等影響電解槽位移及安裝質(zhì)量的附屬構(gòu)件。
2.在電解槽頂升時,頂升支撐點不能設(shè)在電解槽底部和兩長側(cè)面以保護電解槽內(nèi)襯不受損傷。
3.在縱橫向移動電解槽時,每次移動的距離不宜太大(≤50毫米為宜),移動距離過大會損傷用于連接電解槽陰極鋼棒和陰極母線之間的軟母線。
4.電解槽恢復(fù)找正后,按電解槽編號認真填寫安裝自檢記錄,以備復(fù)查(電解槽之間相互連接,移動下一臺時會影響已安裝好的電解槽,還有余震也會影響電解槽安裝質(zhì)量)。
5.待所有電解槽找正完后,應(yīng)重新復(fù)查安裝精度直到符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為止。
采用《電解槽整體移動施工工法》施工時,除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守注意下列事項:
1.認真貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針,根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例,結(jié)合施工單位實際情況和工程的具體特點,成立項目安全生產(chǎn)管理機構(gòu),組成由項目經(jīng)理、專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負責(zé)人參加的安全生產(chǎn)組織機構(gòu),執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制,明確各級人員的安全職責(zé),抓好工程的安全生產(chǎn)。
2.施工現(xiàn)場按符合防震、防火、防雷、防洪防觸電等安全規(guī)程及安全施工要求進行布置,并完善布置各種安全標(biāo)識。
3.各類房屋、庫房、堆料場等的消防安全距離做到符合公安部的規(guī)定,室內(nèi)不堆放易燃品,隨時清除現(xiàn)場的易燃雜物,不在有火種的場所或其近旁堆放生產(chǎn)物質(zhì)。
4.氧氣瓶與乙炔瓶按規(guī)定距離存放,嚴(yán)格保證氧氣瓶不沾染油脂,有防止回火的安全裝置。
5.施工現(xiàn)場的臨時用電嚴(yán)格按照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)。
6.施工現(xiàn)場使用的手持照明燈嚴(yán)格使用36伏安全電壓。
7.編制電解槽頂升及位移專項安全施工方案,進行專項安全方案技術(shù)交底。
8.在施工作業(yè)區(qū)設(shè)置專門的安全疏通通道,余震來臨時能做到有序撤離。
9.編制防余震事故緊急預(yù)案,并組織演練。
10.每周組織一次安全檢查,對查出的安全隱患由項目部安全管理機構(gòu)發(fā)出整改通知,責(zé)令限期整改并書面回復(fù)。
《電解槽整體移動施工工法》的環(huán)保措施如下:
1.成立項目部施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu),在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章,加強對施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、廢油、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理,遵守有關(guān)廢棄物處理的規(guī)章制度。
2.將施工現(xiàn)場和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi),合理布置,規(guī)范圍擋,做到標(biāo)牌清楚、齊全,各種標(biāo)識醒目,施工現(xiàn)場整潔文明。
3.對施工中可能影響到的各種公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移位的措施,加強實施中的監(jiān)測、應(yīng)對和驗證。同時,將相關(guān)方案和要求向全體施工人員詳細交底。
4.設(shè)立專用排漿溝、集漿池、污水和廢油進行集中,認真做好無害化處理,從根本上防止施工廢漿、廢水廢油亂流。
5.液壓千斤頂使用前進行密封性能檢查,防止出現(xiàn)漏油,頂升時,在液壓千斤頂?shù)撞繅|塑料布進行防油隔擋。
1.《電解槽整體移動施工工法》采用就地恢復(fù)設(shè)備安裝,避免了肢解設(shè)備占用大量的場地的困難;減少大量大型機械及人工降低了恢復(fù)重建工程的費用;減少了因肢解設(shè)備產(chǎn)生的大量場外運輸量,降低了對城鎮(zhèn)交通的影響;避免了因拆除槽內(nèi)襯產(chǎn)生的振動、噪聲、粉塵等公害對居民的影響為以后類似工程施工提供了可靠的決策依據(jù)和技術(shù)保證,社會效益和環(huán)境效益明顯。
2.《電解槽整體移動施工工法》與同類工程的工法相比,由于占用作業(yè)面小、使用的機械和機具簡單易操作、工程進度塊、干擾因數(shù)少、有利于文明施工、各種資源能較好利用。能確保設(shè)備完好無損,免除的肢解設(shè)備增加的大量費用,同時縮短了工程工期,具體單臺電解槽移動修復(fù)可節(jié)約:人工費1.2萬元,機械費2.3萬元,材料費1.6萬元,合計5.1萬元;縮短工期5天。形成了較好的經(jīng)濟效益。
注:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
《電解槽整體移動施工工法》的應(yīng)用實例如下:
實例1
阿壩鋁廠11千噸/年電解鋁360千安培特大型電解槽在遭受四川汶川“5·12”特大地震后的恢復(fù)重建工程
一、工程概況
工程結(jié)構(gòu)為三聯(lián)跨鋼結(jié)構(gòu)廠房,跨距為27米,長度為380米,兩邊跨各布置360千安培特大型電解槽55臺。2008年5月10日建成投產(chǎn),同年5月12日遭受四川汶川“5·12”特大地震災(zāi)害襲擊。導(dǎo)致整個車間無法使用,電解槽東倒西歪,基礎(chǔ)下沉(最嚴(yán)重者下沉1500毫米之多)。阿壩鋁廠在接到中央和四川省領(lǐng)導(dǎo)的指示,同年12月12日要恢復(fù)生產(chǎn),要求由原施工單位七冶建設(shè)有限責(zé)任公司承擔(dān)災(zāi)后重建任務(wù)。單位接到通知后,立即組織有關(guān)技術(shù)人員現(xiàn)場勘察制定施工方案進行施工。
二、施工情況
1.阿壩鋁廠遭受四川汶川“5·12”特大地震后,電解槽損壞情況主要有以下三種:
1)對于電解槽四角部基本在一個平面上或傾斜度不是太大:(1)電解槽的絕緣板和支撐梁均未掉地,原安裝高度基本沒變,只是槽體縱橫向移動;(2)電解槽的絕緣板和支撐梁同時掉地,但基礎(chǔ)仍然支撐著電解槽,電解槽整體座到電解槽基礎(chǔ)上情形。
2)對于電解槽有三角部位置在基礎(chǔ)礅上,一角部位置下面基礎(chǔ)嚴(yán)重損壞,電解槽端頭梁底部離地不足370毫米,無法把千斤頂直接頂在搖籃架、端頭梁底部的情形。
3)對于電解槽縱向(長側(cè)邊)一邊在基礎(chǔ)上,而對面(即另一長側(cè)邊)出現(xiàn)嚴(yán)重墜地?zé)o法把千斤頂直接頂在搖籃架、端頭梁底部的情形。
2.采用的電解槽的整體移動施工,包括以下步驟:
1)用枕木把能直接布置頂?shù)牡胤较扔谜砟緣|實;
2)在電解槽底部兩側(cè)邊對稱均布布置8個千斤頂,在兩者之間設(shè)置鋼扁擔(dān),千斤頂頂在鋼扁擔(dān)的重心位置;在千斤頂上放置一鋼扁擔(dān)的目的是增大頂點與電解槽的接觸面積來減小壓強,減少電解槽在頂升過程中的變形程度讓槽內(nèi)襯在頂升時不再受到損傷;
3)布置好千斤頂后,用枕木墊好電解槽,把電解槽墊實;以防頂升時電解槽傾斜或下滑出現(xiàn)意外事故;
4)為了安全起見初次頂升時先不同時頂8個點,而是布置好8個頂點后分成進、出電側(cè)(兩長側(cè)邊)先后小距離平穩(wěn)上升。在電解槽一長側(cè)邊先小距離平穩(wěn)頂升,達到能塞進一層枕木時立即停下來塞一層枕木后再頂升對應(yīng)的另一長側(cè)邊;每次頂升距離不宜過高,以防電解槽傾斜過大出安全事故和千斤頂伸出過長出現(xiàn)軸變形、密封圈損壞噴油等情況;
5)頂升到搖籃架、端頭梁底部距地面的距離略高于原始安裝高度時用鋼支架支撐住電解槽,放置鋼支架時鋼支架位置不能影響土建恢復(fù)基礎(chǔ)施工;
6)放下千斤頂,把千斤頂和枕木一起移開;
7)用角鋼把相鄰鋼支架連接起來形成框架結(jié)構(gòu)增大穩(wěn)度;
8)土建恢復(fù)基礎(chǔ);
9)縱橫向平移,在基礎(chǔ)已經(jīng)達到養(yǎng)護期的電解槽下面用枕木按井字形搭好支撐架,在接近搖籃架底部時用一整塊厚鋼板鋪在支撐架枕木上形成光滑的平臺利于滾動,對準(zhǔn)搖籃架的底部位置放上一層縱向圓鋼和一層橫向圓鋼(圓鋼的直徑大小根據(jù)被移物體的重量來選取,物體越重所需的圓鋼直徑越大),布置完畢后根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選取平移支撐點和移動工器具,若支撐點較近、用作頂點位置距離較小時可選擇螺旋千斤頂或液壓千斤頂作為動力使物件向需要的方向移動,若支撐點或固定點較遠時使用手拉葫蘆或電動卷揚機來作為動力使物件向需要的方向移動;
10)電解槽整體就位。
三、工程監(jiān)測與結(jié)果評價
阿壩鋁廠2008年7月15日正式開工,在受交通、通信、電力、余震等眾多因素的影響下。七冶建設(shè)有限責(zé)任公司于2008年12月12日完成了110臺360千安培特大型電解槽的災(zāi)害重建任務(wù),并一次送電成功,使用至2009年運行情況良好。
實例2
青海黃河水電鋁型材聯(lián)營項目黃河鑫業(yè)有限公司電解鋁工程
一、工程概況
青海黃河水電鋁型材聯(lián)營項目黃河鑫業(yè)有限公司電解鋁工程,為25萬噸/年電解鋁,使用350千安培電解槽型。
二、施工情況
自項目建成生產(chǎn)后,因地質(zhì)情況原因,出現(xiàn)地基下沉,使電解槽產(chǎn)生位移。采用了電解槽整體移動施工工法,對產(chǎn)生位移的電解槽進行整體糾偏處理,縮短了工期,降低了成本,安全可靠,自2009年12月18日投產(chǎn)以來,各項生產(chǎn)指標(biāo)符合設(shè)計要求,運行情況良好。
三、工程監(jiān)測與結(jié)果評價
項目從2009年3月15日開始進行電解槽整體處理,在建設(shè)單位分批停產(chǎn)后,七冶建設(shè)有限責(zé)任公司在要求時間內(nèi)完成修復(fù)任務(wù),并一次送電成功,使用至2009年運行情況良好。
實例3
青銅峽鋁業(yè)股份有限公司異地改造一期項目
一、工程概況
青銅峽鋁業(yè)股份有限公司異地改造一期項目,為20萬噸/年電解鋁,使用350千安培電解槽型。
二、施工情況
自項目建成使用后,因地質(zhì)情況原因,出現(xiàn)地基下沉,使電解槽產(chǎn)生位移。采用了電解槽整體移動施工工法,對產(chǎn)生位移的電解槽進行整體糾偏處理,縮短了工期,降低了成本,安全可靠,自2010年5月1日投產(chǎn)以來,各項生產(chǎn)指標(biāo)符合設(shè)計要求,運行情況良好。
三、工程監(jiān)測與結(jié)果評價
項目從2009年5月18日開始進行電解槽整體處理,在建設(shè)單位分批停產(chǎn)后,七冶建設(shè)有限責(zé)任公司在要求時間內(nèi)高效地完成修復(fù)任務(wù),并一次送電成功,使用至2009年運行情況良好。
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號,《電解槽整體移動施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。
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評分: 4.5
離子膜電解槽 安裝施工工法 山西省工業(yè)設(shè)備安裝公司 目 錄 1 前言 ............................................................................................................. 1 2 工法特點 ..................................................................................................... 1 3 適用范圍 ..................................................................................................... 2 4 工藝原理 .....................
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評分: 4.5
在現(xiàn)代化大型工程建設(shè)項目中,特別是在特殊環(huán)境中,如因地震、山洪等自然災(zāi)害引發(fā)的地基下沉、傾斜等,不可避免地要涉及一些特重特大型設(shè)備、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的整體移動。具體在有色冶煉工程來說涉及一些特大型整流變壓器和電解槽的整體移動。在綜合分析國內(nèi)外電解槽施工方法的基礎(chǔ)上,介紹了一種在不拆除電解槽內(nèi)部構(gòu)件的基礎(chǔ)上移動電解槽的方法,并對施工中的關(guān)鍵技術(shù)進行分析,以供施工人員參考。介紹了電解槽整體移動施工方法的應(yīng)用實例和前景。
石墨電解槽電解槽
電解所用主體設(shè)備電解槽的形式,可分為隔膜電解槽和無隔膜電解槽兩類。隔膜電解槽又可分為均向膜(石棉絨)、離子膜及固體電解質(zhì)膜(如β-Al2O3)等形式;無隔膜電解槽又分為水銀電解槽和氧化電解槽等。
工業(yè)中使用的電解槽由槽體、電解液、陽極和陰極組成,多數(shù)用隔膜將陽極室和陰極室隔開。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。當(dāng)直流電通過電解槽時,在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng),在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng),以制取所需產(chǎn)品。對電 解槽結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,合理選擇電極和隔膜材料,是提高電流效率、降低槽電壓、節(jié)省能耗的關(guān)鍵。
按電解液的不同分類
水溶液電解槽
水溶液電解槽的形式,可分為隔膜電解槽和無隔膜電解槽兩類。隔膜電解槽又可分為均向膜(石棉絨)、離子膜及固體電解質(zhì)膜(如β-Al2O3)等形式;無隔膜電解槽又分為水銀電解槽和氧化電解槽等。
采用不同的電解液時,電解槽的結(jié)構(gòu)也有所不同。
水溶液電解槽分有隔膜和無隔膜兩類。一般多用隔膜電解槽。在氯酸鹽生產(chǎn)和水銀法生產(chǎn)氯氣和燒堿時,采用無隔膜電解槽。盡量增大單位體積內(nèi)的電極表面積,可以提高電解槽的生產(chǎn)強度。因此,現(xiàn)代隔膜電解槽中的電極多為直立式。電解槽因內(nèi)部部件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、安裝等不同表現(xiàn)出不同的性能與特點 。
熔融鹽電解槽
多用于制取低熔點金屬,其特點是在高溫下運轉(zhuǎn),并應(yīng)盡量防止水分進入,避免氫離子在陰極上還原。例如制取金屬鈉時,由于鈉離子的陰極還原電位很負,還原很困難,必須用不含氫離子的無水熔融鹽或熔融的氫氧化物,以免陰極析出氫。為此電解過程需在高溫下進行,例如電解熔融氫氧化鈉時為 310℃,如其中含有氯化鈉成為混合電解質(zhì)時,電解溫度為650℃左右。
電解槽的高溫可以通過改變電極間距,將歐姆電壓降所消耗的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軄磉_到。電解熔融氫氧化鈉時,槽體可用鐵或鎳,電解含有氯化物的熔融電解質(zhì)時常由于原料中不可避免地帶入少量水分,會使陽極生成潮濕的氯氣,對電解槽的腐蝕作用很強,因此電解熔融氯化物的電解槽,一般用陶瓷或磷酸鹽材料,而不受氯氣作用的部位可用鐵。熔融鹽電解槽中的陰、陽極產(chǎn)物,同樣要求妥善隔開,而且應(yīng)盡快由槽中引出,以免陰極產(chǎn)物金屬鈉長時間飄浮在電解液表面,會進一步與陽極產(chǎn)物或空氣中的氧起作用。
非水溶液電解槽
由于非水溶液電解槽在制取有機產(chǎn)品或電解有機物時,常伴隨有各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),使其應(yīng)用受到限制,工業(yè)化的不多。一般采用的有機電解液,電導(dǎo)率低,反應(yīng)速度也小。因此,必須采用較低的電流密度,極間距盡量縮小。采用固定床或流化床的電極結(jié)構(gòu)有較大的電極表面積,可提高電解槽生產(chǎn)能力。
按電極的連接方式分類
電解槽按電極的連接方式,可分為單極式和復(fù)極式兩類電解槽。單極式電解槽中同極性的電極與直流電源并聯(lián)連接,電極兩面的極性相同,即同時為陽極或同時為陰極。復(fù)極式電解槽兩端的電極分別與直流電源的正負極相連,成為陽極或陰極。電流通過串聯(lián)的電極流過電解槽時,中間各電極的一面為陽極,另一面為陰極,因此具有雙極性。當(dāng)電極總面積相同時,復(fù)極式電解槽的電流較小,電壓較高,所需直流電源的投資比單極式者省。復(fù)極式一般采用壓濾機結(jié)構(gòu)形式,比較緊湊。但易漏電和短路,槽結(jié)構(gòu)和操作管理比單極式復(fù)雜。單極式電解槽截面一般為長方形或方形,圓筒形占地大,空間利用率低,采用較少。
《水池池壁整體支模施工工法》適用于各種污水池、清水池以及其他對池壁抗?jié)B性能要求較高的(除后澆帶處另行澆筑)池體。若采用預(yù)應(yīng)力無伸縮縫整體水池施工技術(shù),池體長度最長可控制在180米,最高11米之內(nèi)。
《水池池壁整體支模施工工法》的工藝原理敘述如下:
1、利用整體支模施工技術(shù),一次性澆筑完成,避免了二次澆筑時因接漿不好而導(dǎo)致混凝土離析或振搗不實而產(chǎn)生裂縫和滲漏。施工中設(shè)置的施工縫在使用過程中,因材料收縮應(yīng)力不同和老化作用而產(chǎn)生裂縫和滲漏,池壁不設(shè)置水平施工縫和豎向施工縫,消除了構(gòu)筑物最易產(chǎn)生滲漏的薄弱點,同時加強了構(gòu)筑物的整體性和剛度,增強構(gòu)筑物的抗震能力;靠近池壁處的水平桿頂端緊貼池壁模板能有效控制逃模、漲?,F(xiàn)象,提高池壁整體觀感質(zhì)量。
2、充分利用可脫卸止水螺桿的作用,對螺桿洞周邊的混凝土無擾動,且避免了修補時,由于不同強度等級、配比的混凝土之間粘結(jié)性不佳、收縮應(yīng)力不同的情況,使池壁表面出現(xiàn)裂縫及滲漏的幾率大大減少。
工藝流程
《水池池壁整體支模施工工法》的施工工藝流程見圖1。
操作要點
《水池池壁整體支模施工工法》的操作要點如下:
軸線施工放線
當(dāng)?shù)装寤炷翝仓戤叢⒕哂幸欢◤姸戎螅ㄓ檬职床凰绍?、無痕跡),方可上人開始進行軸線測設(shè),按照站區(qū)內(nèi)固定的臨時性水準(zhǔn)點和軸線控制樁,用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀等測量儀器,根據(jù)軸線位置放出池壁截面位置的尺寸控制線,并用墨線彈出池壁模板的內(nèi)線、邊線以及外側(cè)控制線,施工前必須對三線進行仔細復(fù)核,待準(zhǔn)確無誤后,方可進行下步的鋼筋綁扎和內(nèi)側(cè)支撐系統(tǒng)搭設(shè)模板安裝,鋼筋綁扎完畢,經(jīng)驗收符合要求后才能再進行外側(cè)模板安裝。
內(nèi)外支模架搭設(shè)
1.立桿布置:靠近池壁第一跨處的內(nèi)立桿直接安裝在池的基礎(chǔ)混凝土底板上,離池壁不大于15毫米,緊靠池壁的支模架立桿縱距為1000毫米,橫距1000毫米,第一步步距為1200毫米,第二步起為1800毫米,沿池壁連續(xù)搭設(shè)。
2.第二跨、第三跨立桿縱橫距為1000毫米,第一步距為1200毫米,第二步步距起為1800毫米,沿第一跨連續(xù)搭設(shè)。
3.第四跨起立桿縱橫距可視池內(nèi)徑寬度適當(dāng)放寬??v橫距可控制在2000毫米,步距與第1~第3跨相同。
4.水平桿(小橫桿)沿橫距統(tǒng)長設(shè)置,長度不夠可對接,大橫桿沿縱距連續(xù)設(shè)置。
5.立桿、水平桿、大橫桿應(yīng)對接錯位布置,同一斷面不得超過50%。
6.緊靠池壁處的內(nèi)外支模架水平桿頂端在模板位置校正后緊抵模板,第1~第3跨立桿底部沿縱向、橫向連續(xù)設(shè)置統(tǒng)長掃地桿,離底板混凝土150毫米為宜。
7.內(nèi)外支模架搭設(shè)至池壁高度要求后,第二跨外立桿應(yīng)高出池壁高度1300毫米。設(shè)欄桿三道,安全網(wǎng)或腳手片圍護。第一跨、第二跨平面滿鋪腳手片,供施工操作澆筑用。
8.外支模架搭設(shè)橫距寬度控制以二跨為宜,按上述第1~第2跨要求搭設(shè);第二跨外側(cè)從轉(zhuǎn)角處起自底向上設(shè)置剪刀撐,后沿外立桿縱向每8根設(shè)置一組剪刀撐,角度則以45度~60為宜同時沿立桿縱向每4根立桿設(shè)一根拋撐,以提高外支撐架的穩(wěn)定性。(按實際現(xiàn)場情況設(shè)置,角度以45度角為宜)。
池壁鋼筋綁扎
橫豎筋的規(guī)格、尺寸、間距位置應(yīng)符合設(shè)計圖紙規(guī)范要求見圖2;綁扎完畢后,在班組自檢、項目專檢、報監(jiān)理及相關(guān)部門驗收合格后方可進入下一道施工工序。
池壁模板安裝、加固、驗收
1.木(竹)膠板接縫處應(yīng)平整順直牢固,不得有空隙、透光縫。外側(cè)模用4厘米×6厘米方木固定。
2.采用可脫卸穿墻止水螺桿見圖3,螺桿的長度及直徑需根據(jù)圖紙尺寸計算制作,為了確保連接螺桿的穩(wěn)固,模板外的螺桿固定應(yīng)用雙螺帽進行固定,安裝尺寸一般應(yīng)按600毫米×600毫米的間距設(shè)置見圖4。視設(shè)計池壁厚度進行調(diào)整螺杄布置間距。
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3.模板的平整度、軸線位置、垂直度和內(nèi)部尺寸均應(yīng)滿足設(shè)計及有關(guān)規(guī)范的要求。
4.模板應(yīng)滿足澆筑混凝土的強度要求,澆筑混凝土前應(yīng)濕潤,清除模腔內(nèi)的積水和雜物。內(nèi)、外側(cè)模板應(yīng)與鋼管支架連接牢固,以防跑模和漲模的現(xiàn)象發(fā)生。
5.施工平臺周圍應(yīng)設(shè)置安全防護網(wǎng)等安全設(shè)施,確保施工安全。
6.模板交角處,內(nèi)外側(cè)模和底板交接處應(yīng)密封,嚴(yán)防漏漿。
7.在模板加固后,先由班組自檢,然后進行交接檢,最后報監(jiān)理進行復(fù)核、檢查,檢查合格后,方可進行下步工序。
池壁混凝土澆筑
1.應(yīng)選用能滿足施工要求的商品混凝土供應(yīng)商。保證澆筑過程順暢。
2.水泥和外加劑應(yīng)使用同一品牌和規(guī)格保證單個池體的材料收縮應(yīng)力一致,減少裂縫的產(chǎn)生。
3.單池所用的材料和生產(chǎn)配合比應(yīng)保持一致,可以根據(jù)澆筑時的情況(天氣、材料含水量等)對用水量進行微調(diào)。防止和減少各種應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生。
4.嚴(yán)格控制混凝土初凝時間,大于每層混凝土澆筑時間1~2小時(延時)。
5.泵送混凝土的順序:先下后上、先遠后近、先慢后快、連續(xù)澆筑。分層高度小于2米.
6.導(dǎo)管選用φ120毫米壁厚3毫米的PVC硬塑料管或壁厚1毫米鐵皮管,2米一節(jié),順插口到池頂與混凝土漏斗相連接。導(dǎo)管底口平面離混凝土澆注平面距離0.5~0.8米,澆筑過程中逐漸提高,逐節(jié)拆除。根據(jù)混凝土坍落度情況,導(dǎo)管中心的水平間距控制在2~4米(避免混凝土骨料的離析)
7.混凝土振搗順序:先下后上、先深后淺、快插慢提、控制間距。振動棒插入的水平距離(40厘米左右)和振搗時間(15~30秒)。嚴(yán)防過振、漏振現(xiàn)象,保證混凝土的密實度和強度。
8.振動棒不得碰擊鋼筋,以防鋼筋網(wǎng)松動、變形。
模板拆除
1.為保證混凝土在規(guī)定齡期內(nèi)達到設(shè)計的強度要求和構(gòu)筑物的穩(wěn)定,防止混凝土在固化過程中因各種收縮應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,養(yǎng)護工作十分重要。
2.根據(jù)分層澆注順序在混凝土澆筑12小時內(nèi)對模板及混凝土進行澆水養(yǎng)護。
3.保濕養(yǎng)護時間不得少于14天。在條件許可的情況下,延遲拆模時間。
4.混凝土養(yǎng)護期間,嚴(yán)禁一切有損于混凝土強度的工序施工。
5.螺桿端部清理工作應(yīng)在混凝土澆筑28天后進行。
6.螺桿端部清理(圖5)見后及時用M15微膨脹砂漿抹面修補,并保濕養(yǎng)護14天。
7.后澆帶在整體支模架拆除后進行單獨搭設(shè);但必須穩(wěn)定牢固、可靠,澆筑時間按規(guī)范要求。