戶戶通設備怎么安裝
什么是設備安裝的定義
圖解如何安裝監控設備
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設備安裝準備工作主要有什么?
設備安裝指的是在建筑施工中,根據要求進行工業設備、管道通風衛生設備、變配電和動力照明設備等的安裝工程。設備安裝過程由于技術復雜,高空、深溝多層交叉作業多,且牽涉到各種作業,給安全生產增加了一定的難度,故要求在施工過程中不失時機地采取各種有效的安全措施,以保證安全生產。設備安裝準備階段的安全技術工作有:施工前一定要編制好施工組織設計或施工方案,并對具體情況制定安全技術措施。如吊裝設備時,應準確掌握該設備的重量,以防起重機械超負荷吊裝。熟悉施工地點周圍環境,有針對性地提出預防措施。如現場要進行電焊、氣焊時,應了解四周是否有易燃、易爆物品,否則應有專門防護措施。在從事腐蝕、粉塵和有毒作業時,施工前要認真檢查防護措施是否落實,勞保用品是否齊全,并對施工人員進行安全教育,患有皮膚病或過敏反應者不宜參加。施工前應詳細檢查所用機械、工具,其傳動和危險部位都要安裝防護裝置。設備安置須進行交叉作業的,必須設置安全網或其他隔離措施,否則不許施工人員在同一垂直線的下面工作。
機器與設備的安裝
一、機器與設備的基礎
機器與設備必須安裝在牢固的基礎上,若基礎不牢固,則會影響機器與設備的運轉,甚至影響到機器或設備的壽命。
對運動的機械(稱之為機器)的基礎要求更加嚴格。它不同于設備(一般泛指不運動的裝備)的基礎,除靜負荷外還有動負荷。
動負荷是由于機器的轉動部分及往復運動部分的平衡性較差,則動負荷愈大,對基礎的影響也就愈大。平衡不好的機器,會很快地破壞基礎(如球磨機就是平衡不好的機器)。
由于基礎遭受動負荷作用,會產生振動。振動除對本機器有破壞作用外,往往通過基礎傳給相鄰的設備、機器或房屋,并且使它們發生裂縫和過早的損壞。此外,由于振動而產生的噪聲公害,也會由不良的基礎傳遞出來。
因此,基礎除了在結構上滿足工藝要求外,還應能將機器及設備的負荷均勻傳遞給土壤,以便能吸收機器的振動和隔絕噪聲。此外,基礎在建成后,特別是在機器及設備運轉過程中,應不發生下沉、偏斜、傾覆等現象。
基礎是建造在土壤上的,因此,在建造大型基礎前,必須進行地基土壤的鉆探試驗,以確定土壤的物理性質及耐壓力。
在設計基礎時,必須使土壤所承受的壓力不超過土壤允許的耐壓力。
各種土壤層的耐壓力可參看表10-1。
基礎決不可建筑在淤積的土壤上,如果受到某些條件的限制,則只能用人工砂基或樁基加固。砂基就是將基礎建筑在人工夯實的砂墊層上。砂墊層的厚度及大小尺寸,必須通過計算確定。樁基就是用打樁來加固基礎的方法。
樁有木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁和沙樁之分,其應用范圍視基礎與土壤性質而定。
表10-1 各種土壤地層的荷重能力
(一)基礎的結構類型
根據機器與設備對其基礎要求不一,其結構類型也就不同,它可分為設備的基礎和機器的基礎兩大類。
1.設備基礎的結構類型
按照結構類型的不同,設備的基礎可分為單塊式與大塊式兩種。
(1)單塊式的基礎
這種基礎是建成單體的而不與其它基礎或廠房基礎相連,一般結構有實體的(圖10-1(a)、地下室式的(圖10-1(b))、墻式的(圖10-1(c))與構架式的(圖10-1(d))。
圖10-1 基礎的結構類型
(a)實體的;(b)地下室的;(c)墻式的;(d)構架式的
實體式的基礎按照設備底座的形狀又可分為方形的、長方形的與圓形的。它們還有一節的、多節的與階梯式的多種。
(2)大塊式(板式)的基礎
這種基礎建成連續的大塊形或板形,以供鄰近多臺設備及輔助設備和管道安裝時使用。在基礎內還設有供管理用的坑溝或孔等。也可以借助廠房的混凝土樓板、橫梁或屋頂作為大塊式基礎。
2.機器基礎的結構類型
動力機器基礎的結構類型也可分為單塊式和大塊式,而主要是大塊式,尤其是實體大塊式的基礎應用最廣。這種基礎的最大優點是剛性大,沒有擴展的地上部分。大塊式基礎是建成連續的大塊形,可以根據機器的主體及輔助設備的工作要求建筑成合適的形狀。
除了大塊式基礎以外,還有主要用于安裝回轉機器的墻式基礎。如圖10-2所示為電動機和透平鼓風機的墻式基礎。其主要負重構件是支承柱下部板上的縱墻。
(二)基礎尺寸的計算
確定基礎的尺寸時,必須根據機器、設備的種類及受力情況來考慮,大致可分為靜力負荷基礎及動力負荷基礎兩類。
1.靜力負荷基礎的計算
非金屬礦產加工生產中,有些設備非常笨重,因而對這些設備的基礎,必須加以計算。
一般靜止設備的基礎,均系受中心負荷,而且其結構大都做成階梯式的樁基,以便能節省材料,如圖10-3所示。計算這類基礎按下述步驟進行。
圖10-2 電動機與透平鼓風機的墻式基礎
圖10-3 階梯式基礎
(1)樁的尺寸由下式確定
非金屬礦產加工機械設備
式中 N——設備及柱本身的重量(kg);
F1——柱的截面積(cm2);
F2——柱內鋼筋總截面積(cm2);
δ1——混凝土的極限強度(kgf/cm2)。
由表10-2查出
δ2——鋼筋的屈服限度;
通用2500kgf/cm2
K——安全系數K=2.2;
F2/F1——一般在0.5~1%之間。
表10-2
(2)樁下的基礎尺寸的確定可按下式:
非金屬礦產加工機械設備
式中 A——基礎的底面積(cm2);
N——設備及柱的重量(kg);
G——基礎本身重(kg);
δ——土壤容許耐壓力(kgf/cm2)。
基礎高度H的計算:對于方形柱為:
非金屬礦產加工機械設備
式中 H——基礎的最小高度(cm);
K1——受剪切時的安全系數,K1=2.4;
a——方柱的邊長(cm);
δ3——混凝土的剪切極限強度,一般為22kgf/cm2。
對于長方形柱,則:
非金屬礦產加工機械設備
(3)基礎內鋼筋數目的決定
鋼筋的數目可由彎矩的計算求得。由于土壤的支持壓力,使基礎內發生彎曲力矩(基礎如同懸臂梁作用),此彎曲力矩在樁邊達到最大值。因混凝土是脆性物質,故反彎矩可看成全部由鋼筋承受。按照這種最大彎曲力矩對鋼筋進行彎曲應力計算,即可求得所需要的鋼筋數目。
如圖10-4所示,在斷面I-I及I′-I′之彎矩,是由于土壤有一反作用力作用于基礎ABFE及BFGH面積上而引起的。AB邊上彎矩的力Q1,等于ABEF梯形面積乘以土壤的允許耐壓力。而BH邊上彎矩的力Q2,等于梯形面積BFGH乘以土壤的允許耐壓力。亦即:
非金屬礦產加工機械設備
若為方形基礎或方形柱,則:
非金屬礦產加工機械設備
在I-I斷面處的彎矩:
M1=Q1L1
圖10-4 基礎鋼筋計算
式中 L1——梯形ABEF的重心至斷面I-I處的距離
非金屬礦產加工機械設備
在I′-I′斷面處的彎矩
M2=Q2L2
式中
若為方形基礎及方形柱,則
M1=M2
所以兩個方向的鋼筋數目亦同樣相等。土壤壓力對斷面I-I及I′-I′處產生彎矩。為了不致使基礎受彎曲而破壞,必須產生一內彎矩來抵抗此彎矩的產生,因而得到下面彎矩的平衡式:
非金屬礦產加工機械設備
式中 M——彎矩(kgf·cm);
F2——柱內鋼筋總截面積(cm2);
K——安全系數;
L——彎矩的臂(基礎的有效高度),可取0.875H(cm)。
鋼筋的總面積求出后,選定一種適合的鋼筋直徑,它的數目便可以決定了。
2.動力負荷基礎的計算
計算動力機器的基礎是一項較復雜的工作,因為要考慮到擾力振動的問題,所以不打算從理論上敘述。下面介紹一種動力負荷基礎的簡易確定法。
基礎的長寬二個尺寸,可由機器底座的長寬再加上150~250mm,而基礎的高度則可根據以下方法進行計算:
(1)基礎重量的確定
G=a·Q
式中 a——基礎的負荷系數,其值決定于機器的型式;
Q——機器的重量(kg);
G——基礎的重量(kg)。
①對于臥式活塞式機器可?。?/p>
活塞速度(m/s) v=1,2,3,4
負荷系數 a=2,2.5,3.5,4.5;
②對于立式活塞式機器,系數約相應減少35%;
③對于沒有制動和運轉的電機,取系數a=10;
對于有制動且常常反轉,而且負荷不穩定的電機,取系數a=20;
④對于其它旋轉式的機器(水泵和通風機),在確定基礎的深度時,可以取系數a=10。
(2)基礎體積的確定
已知基礎的重量,按下式求其體積:
V=G/q(m3)
式中q——基礎一立方米的重量,對于磚砌的基礎,取q=1800kg/m3;對于混凝土基礎,取q=2000kg/m3。
(3)基礎尺寸的確定
首先根據機器機架尺寸確定基礎的長與寬,然后再求基礎的高度:
非金屬礦產加工機械設備
式中A和B——基礎的長與寬,它取決于機架的長與寬。
計算出的基礎高度,應大于當時凍結層深度?;A應高出地板150~300mm,以免當清洗地板時有水濺到機器上。
(三)基礎的施工
基礎的施工包括挖土方、打地基底層、釘橫板、下鋼筋、安設地腳螺栓、澆注混凝土及養護等工序。
挖土方是在基礎施工的地面上,按基礎形狀挖出相應大小及深度的地坑。
打基礎底層是根據地基土壤的性質,在基礎與土壤之間,進行砌筑地基的底層。如果地基是建造在能承受負荷大的土壤上,如大塊硬巖、碎石或砂巖的土質上,則建筑基礎的地基只須鏟平即可。如果是軟土,則必須做一層混凝土的基礎底層,其厚度為300~7500mm。若不建人工的硬質基礎底層,則松質土會放出或吸收水分,便基礎收縮或膨脹,使基礎產生裂縫引起整個結構物損壞而發生事故。
若土壤非常松軟,則必須打樁加固。樁的直徑、長度及樁與樁之間的距離,根據土質和負荷大小來確定。
底層打好后,在基礎的四周釘制模板。模板要釘得結實,以免混凝土水泥水化反應時發生變形。
澆注混凝土是基礎施工的重要工序。混凝土的配比,須嚴格根據設計的規定。
不同標號的混凝土使用情況見表10-3。
表10-3 各種基礎工程所用的混凝土標號
混凝土基礎內,若預先留出地腳螺栓孔,在澆注前應先在預留孔位置上安置好經過刨光的方木樁,方木樁的尺寸及長度應按地腳螺栓的尺寸決定。為了使木樁在混凝土凝固后可以輕易取出,將木樁制成有斜度的形狀,并且在木樁上纏上氈子或氈紙。最好在基礎完全凝固前,將木樁輕輕搖擺幾次,以免混凝土與木樁牢固粘合,便于以后容易取出。
(四)地腳螺栓
所有的機器和設備,都是由地腳螺栓聯接在基礎上。地腳螺栓有下列幾種形狀,如圖10-5所示。地腳螺栓的直徑在24mm以下的,其下端彎成如圖10-5中(a)、(b)、(d)三種形狀;直徑在25~50mm范圍內地腳螺栓可采取如圖10-5中(c)、(e)、(f)等形狀;直徑在50mm以上的地腳螺栓則采用(g)、(h)、(i)等形狀。
澆注基礎時,如果將地腳螺栓澆死在基礎內,通常有兩種方法:一種是在澆灌基礎時,在基礎上留出地腳螺栓孔,在安上機器后再穿上螺栓,而后用水泥漿液把地腳螺栓澆死;一種是在澆灌基礎前,把地腳螺栓的位置用固定架固定好,澆灌基礎時,一次就把地腳螺栓澆灌在混凝土內。前者叫二次澆灌法,后者叫一次澆灌法。一次澆灌法可以減少釘模板工程,增加地腳螺栓的穩定性與堅固性,從而提高地腳螺栓的抗震性能。因此,一次澆灌法是一種先進的方法。
圖10-5 地腳螺栓的形狀
一般機器設備如泵、通風機等,若采用一次澆灌法,用固定架固定好地腳螺栓后,在澆灌混凝土以前,要對地腳螺栓的中心線、垂直度及標高進行嚴格的檢查。其允許中心線偏差限制在±4~5mm,標高偏差限制在±10mm,垂直度偏差不得超過1%的斜度。
(五)地腳螺栓的偏差處理
在澆灌基礎時,應非常重視地腳螺栓的位置、標高及澆注的質量是否符合技術規范。如果由于設計的變更或螺栓的位置發生不容許的偏差,就會影響到安裝,必須設法處理。下面介紹地腳螺栓中心線及標高偏差和活拔處理方法。
1.中心線偏差的處理
需處理的螺栓四周用鋼鑿鑿去螺栓周圍的混凝土,保持為(8~15)d,用乙炔火焰加熱螺栓,至櫻紅色(850℃左右),注意溫度不能過高,以免引起金屬組織改變而降低螺栓強度,加熱后的螺栓用千斤頂或大錘校正之,并在彎曲處焊上鋼板,防止以后拉直,如圖10-6所示。
圖10-6 中心線的偏差處理
2.標高的偏差處理
螺栓過高可割去過長部分,并重新加工出螺紋。螺栓過低,一般處理方法是用乙炔焰將螺栓烤紅拉長。拉長后在直徑縮小部分的兩旁焊接鋼筋或用大小適宜的鋼管進行焊接(如圖10-7(a)(b)所示)。如果低得太多,烤紅拉長無濟于事,可在不合格螺栓的上端重新焊上一段同規格的螺栓(如圖10-7(c)所示),在焊接處必須再焊有加強筋。
3.螺栓活拔的處理
有時用力過猛,可能將地腳螺栓從基礎中拔松,補救的辦法可將螺栓腰部的基礎鑿去一部分,并在螺栓上焊上兩條交叉的鋼筋(如圖10-8所示),然后補灌混凝土,則可將活動了的螺栓固牢。關于處理方法可按實際情況處理。
圖10-7 標高偏差處理
圖10-8 螺栓活拔的處理
(六)對于機器和設備用基礎的技術要求
當機器與設備的基礎圖紙缺乏時,我們可參照上述程序組織施工。倘若一些機器或設備附有基礎圖紙,則應按圖紙施工?;A是固定設備用的,在設備安裝前,根據基礎圖紙及安裝施工圖對照設備底座地腳螺栓孔位置,檢查尺寸及質量。具體技術要求如下:
(1)基礎中心位置尺寸,應符合施工圖設計尺寸,其誤差不應超過士20mm。
(2)基礎的平面輪廓尺寸,應大于設備底座輪廓尺寸,一般要求大于底座輪廓尺寸100mm以上。
(3)基礎重心與設備重心要在同一垂直面上,誤差不超過10~15mm,以免發生傾斜下沉。
(4)基礎達到養護期后,不得有疏松、裂縫、蜂窩、麻面及露筋現象。用小錘敲擊檢查時,響聲應堅實,不應有損壞剝落。
(5)基礎預留地腳螺栓孔,其孔內模板要清理干凈,孔內不得有雜物(木塊、磚頭、破布等)。
(6)一次澆灌固定在基礎內的地腳螺栓,中心位置偏差不要超過±2~3mm。
(7)預留地腳螺栓孔的中心偏差不超過10mm,孔的垂直度每米不超過士10~15mm。
(8)設備安裝前必須待基礎強度達到75%以上,方可進行設備就位。
二、機器和設備的安裝
上述準備工作已經做好,設備到達現場之后,安裝工作便可進行。
設備安裝應按先主機后輔機、先大面后小面、先長線后短線的順序進行。安裝的第一步工作是機器設備的吊裝,吊裝前應仔細檢查起重裝置和設備的捆綁情況,檢查完全合格后方可進行起吊。起吊工作應在統一指揮下進行。當設備吊到基礎上面稍高于地腳螺栓的位置時,即可進行設備的就位工作。設備的就位就是使設備底座上的地腳螺栓孔對準基礎上的地腳螺栓或預留孔,將設備放在基礎表面的墊板上。設備就位后,在起重裝置未拆除前,應進行安裝的第二步工作——設備的校正。校正工作包括找正和找平兩項。找正是保證設備的中心線的水平位置和標高符合設計要求。求平是為了達到對設備的水平度、平行度和互相垂直度的要求,使設備在安裝后能正常地工作。設備安裝的校正工作,必須按照施工圖紙、設備說明書和技術操作規程的規定進行,安裝后如有偏差,這種偏差不得超過規定的允許范圍,否則安裝便認為不合格。設備校正后,就可進行二次灌漿。灌漿前,預留的地腳螺栓孔要清掃干凈,基礎表面要洗刷。待二次灌漿的水泥砂漿凝結硬化后,在擰緊地腳螺栓的同時,再作一次校正檢查。
試運轉(試車)是安裝工程中的最后階段。經試運轉后,機械設備就可按照設計要求正式投入生產。在試運轉中,由于機械設備在設計安裝、裝配和調整上的一切缺陷大都會表現出來,發生的問題往往是復雜而多方面的,因此,在試運轉前,不僅要對機械設備作詳細的檢查,合理的配備技工,而且有關的專業人員都要到場,還要有一個對該種設備性能熟悉的工作人員作試運轉的指揮。各種機械設備試運轉的要求各不相同,一般說來,其基本要求如下:
1.在試運轉中了解機器的性能及其機構的好壞,并證實安裝質量是否達到規定的要求,使機械設備能順利地投入生產。
2.操作人員應通過試運轉熟悉機器的性能,使之在生產中能掌握正確的操作方法。
3.通過試運轉及時發現機器的缺陷,以便在投產前及早修理和調整。
經過試運轉認為合格后,安裝部門就可正式移交給生產部門投入使用。
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