和2H313030静置设备及金属结构制作安装工程； 1、本节的内容
——动力设备安装工程施工技术
——静置设备及金属结构制作安装工程；
2、考纲的要求
1）掌握汽轮发电机安装技术 2）掌握锅炉设备安装技术
3）掌握静置设备的分类，钢制球形储罐、钢制储罐的安装技术； 4）熟悉钢结构制作安装技术。
2H313030动力设备安装工程施工技术 2H313031掌握汽轮发电机安装技术 一、汽轮发电机系统主要设备
汽轮发电机系统设备主要包括：
汽轮机、发电机、励磁机、凝汽器、除氧器、加热器、给水泵、凝结水泵和真空泵等。 其中主体设备的类型和组成如下。
1．汽轮机的分类及其组成 (1)汽轮机的分类
按照工作原理可以划分为：冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种；
按照热力特性可以划分为：凝气式汽轮机、背压式汽轮机、抽气式汽轮机、抽气背压式汽轮机和多压式汽轮机； 按照主蒸汽压力可以划分为：低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机、超临界压力汽轮机和超超临界压力汽轮机。
(2)汽轮机的组成
电站汽轮机主要由：汽轮机本体设备、蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统设备和其他辅助设备组成。 其中汽轮机本体主要由静止部分和转动部分组成。
静止部分包括：汽缸、喷管、隔板、隔板套、汽封、轴承等； 转动部分包括：动叶栅、叶轮、主轴、联轴器等。 2．发电机类型和组成 (1)发电机类型
按照原动机可划分为：汽轮、水轮、柴油和燃气轮发电机； 按照冷却方式可划分为：外冷式和内冷式发电机；
按照冷却介质可划分为：空气冷却、氢气冷却、水冷却以及油冷却发电机； 按照结构特点可划分为：凸极式和隐藏式发电机等。 (2)发电机组成
汽轮发电机与一般发电机类似，由定子和转子两部分组成。
其中定子主要由：机座、定子铁心、定子绕组、端盖等部分组成； 转子主要由：转子锻件、激磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
二、汽轮机主要设备的安装技术要点
(一)汽轮机设备安装程序
汽轮机安装的程序由三部分组成： ——首先是基础和设备的验收；
基础的标高检查和各基础相对位置的检查；
除了进行一般性的设备出厂合格证明书、外观、规格型号，以及数量等复检外，还要对汽缸、隔板、转子、轴承、主汽阀，以及其他零部件进行检查。
——其次是汽轮机本体的安装：包括凝汽器的安装、低压缸、台板和轴承座的就位、汽缸的就位和找中、隔板的就位和找中、轴承找中、转子就位、通流间隙调整、汽缸下部汽管道连接等。
——其三是其他安装：包括本体附件安装、油系统冲洗、蒸汽管道吹扫液压油系统冲洗等。 (二)汽轮机本体安装技术要点
1．凝汽器安装技术工艺和方法 凝汽器安装可分为两部分。
一是凝汽器壳体的就位和连接。
鉴于凝汽器结构尺寸相当庞大，其支承方式多采取直接坐在凝汽器基础上的支承形式。凝汽器与低压缸排汽口之间的连接，采用具有伸缩性能的中间连接段，其目的是使汽轮机组运行时其排汽部分不受凝汽器负荷变化的影响。
二是凝汽器内部设备、部件的安装。
包括管板、回热系统最后一级低压加热器、管束的安装、连接。
凝汽器壳体内的管板、低压加热器的安装，在低压缸就位前就应当完成； 管束则可以在低压缸就位之后进行穿管和连接。 2．低压缸组合安装技术要点 低压缸组合包括：
低压外下缸后段(电机侧)与低压缸前段(汽侧)先分别就位，调整水平、标高后试组合，符合要求后，将前、后段分开一段距离，再次清理检查垂直结合面，确认清洁无异物后再进行正式组合。
低压外上缸组合包括：先试组合，以检查水平、垂直结合面间隙，符合要求后正式组合。
低压内缸组合包括：当低压内缸就位找正、隔板调整完成后，低压转子吊入汽缸中并定位后，再进行通流间隙调整。 例如：3．轴系对轮中心的找正
轴系对轮中心找正主要是对高中压对轮中心、中低压对轮中心、低压对轮中心和低压转子一电转子对轮中心的找正。 在轴系对轮中心找正时，首先要以低压转子为基准；其次对轮找中心通常都以全实缸、凝汽器灌水至模拟运行状态进行调整；再次各对轮找中时的开口和高低差要有预留值；最后一般在各不同阶段要进行多次对轮中心的复查和找正。
某工程600MW机组轴系中心找正内容，及其各对轮找中时的开口和高低差预留值分别为：轴系中心找正要进行多次。即： 轴系初找；凝汽器灌水至运行重量后的复找；汽缸扣盖前的复找；基础二次灌浆前的复找；基础二次灌浆后的复找；轴
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系联结时的复找；除第一次初找外，所有轴系中心找正工作都是在凝汽器灌水至运行重量的状态下进行的。
三、发电机设备的安装技术要点 (一)发电机安装程序
发电机设备的安装程序
定子就位—→定子及转子水压试验—→发电机穿转子—→氢冷器安装—→端盖、轴承、密封瓦调整安装—→励磁机安装—→对轮复找中心并连接—→整体气密试验等。 (二)发电机定子吊装技术要点
定子的吊装主要采用主厂房中的两台行车并在行车大跑上加装2台临时小跑，再配制吊梁同时抬吊，起吊定子离地lm左右，要试刹车2一3次，确认刹车良好后开始正式起吊。提升至发电机定子底部超过既定标高后，开动行车大车机构行至定子中心线与就位中心线重合，缓缓将定子落于基础上。 (三)发电机转子安装工艺和方法
发电机转子穿装前试验要求：
发电机转子穿装，一般是根据制造厂提供的专用工具和方法，采用滑道式方法，即在定子就位后，将大定子铁芯内敷设一块与铁芯弧度相吻合的弧形滑板，在转子前部安装一套滑移装置(滑靴)，利用行车吊起转子，从励磁机侧将转子前部(低压缸侧)穿入定子内，落下转子使前部滑靴的重心落在定子内滑板上，后部(励磁侧)用已准备好的支架架好，将行车吊索移动到转子尾部，用千斤顶配合行车推装就位，或采用手动(电动)葫芦将转子拉入到位。
2H313032掌握锅炉设备安装技术 一、锅炉系统主要设备
按锅炉出口蒸汽压力可分为：
低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、亚临界锅炉、超临界锅炉和超超临界锅炉。 电站锅炉系统主要设备一般包括：本体设备、燃烧设备和辅助设备。 其中锅炉本体设备主要由：锅和炉两大部分组成。 其中：
锅由汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及其连接管路的汽水系统组成；炉由炉膛(钢架)、燃烧器、烟道、预热器等组成。 (一)汽包的结构及其作用
汽包是用钢板焊制成的圆筒形容器，它由筒体和封头两部分组成。
其长度随锅炉蒸发量的不同可从几米到二十几米，直径可从0.8m至3m，重量可从200t到400t不等。 (二)水冷壁的结构及其作用
水冷壁是锅炉主要的辐射蒸发受热面，一般分为管式水冷壁和膜式水冷壁两种。
大容量高温高压锅炉一般均采用膜式水冷壁，小容量中、低压锅炉多采用光管式水冷壁。 膜式水冷壁主要有：管子加焊扁钢和由扎制的肋管拼焊两种形式。
二、电站锅炉主要设备的安装技术要点 (一)锅炉钢架安装技术要点
锅炉钢架是炉体的支撑构架，全钢结构，承载着受热面、炉墙、及炉体其他附件的重量，并决定着炉体的外形。 锅炉钢架结构：其主要由立柱、横梁、水平和垂直支撑、平台、扶梯、顶板等组成。 1．锅炉钢架施工程序
根据整体性要求，钢架安装程序可分为：
基础划线—→柱底板安装、找正—→立柱、垂直支撑、水平梁、水平支撑安装—→整体找正—→高强度螺栓终紧—→平台、扶梯、栏杆安装。
2．锅炉钢架安装工艺和方法 锅炉钢架安装工艺：
首先根据土建移交的中心线进行基础划线，柱底板就位并找正找平后，钢架按从下到上，分层、分区域进行吊装。 每层安装先组成一个刚度单元再进行扩展安装，每层钢架安装时除必须保证立柱的垂直度和柱间间距外，立柱上、下段接头之间间隙也必须符合规范要求，否则应垫不锈钢垫片。
高强度螺栓设专人保管，安装时按初紧、终紧等程序进行，当天安装当天终紧，每层炉架验收后方可吊装上一层钢架。 组件吊装工艺：
首先是组件重心的确定，主要考虑方形、长圆柱体和三角形等物体；
其次是起吊节点的选定，即根据组件的结构、强度、刚度,机具起吊高度、起重索具安全要求等选定；
再次组件绑扎，即为了防止组件在吊装时产生滑动、梁边锐角对绳索的切割、避免吊绳夹角过大等所进行的垫衬和捆绑等，以确保吊装的安全性；
第四是试吊，即对重大或重要组件在正式起吊前，先将组件稍稍吊空，,然后对机具、索具、夹具和组件有无变形、损坏等异常情况进行全面检查；
最后是吊装就位，应力求吊装一次到位。 组件找正的方法主要是：
用拉钢卷尺检查中心位置； 用悬吊线锤检查大梁垂直度； 用水准仪检查大梁水平度；
用水平仪测查炉顶水平度，同时要注意标尺正负读数与炉顶高低的偏差关系等。 (二)汽包安装技术要点
1．汽包安装施工程序 汽包安装程序可分为：
汽包的画线—→汽包支座的安装—→汽包吊环的安装—→汽包的吊装—→汽包找正。 汽包的吊装方法：
有水平起吊、转动起吊和倾斜起吊三种方法。 大型锅炉的汽包吊装多数采用倾斜起吊方法。 具体工艺过程如下：
(1)汽包的卸车
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由布置在炉顶前部的两套滑轮组及两台卷扬机作为主提升系统，辅之溜放系统配合汽包 的卸车。
(2)汽包的转正
在汽包下方放置有马鞍座，依靠吊车的配合将汽包翻身转正。 (3)汽包吊装
用布置在炉顶前部的两套滑轮组及两台卷扬机，辅之以炉后的两套溜放系统实现零米移位、倾斜起吊、垂直提升、高位调平以及移动就位。
(4)汽包就位
汽包吊装到位时，再将汽包吊杆用吊车吊放就位，安装其垫板、螺母等附件，调整位置将其固定。 (5)汽包找正
汽包就位后，可用吊车配合手动葫芦、千斤顶等对其就位进行找正。 (三)锅炉本体受热面(组合)安装技术要点
1．受热面组合安装的一般程序 首先是设备清点检查；
其次是通球试验；
再次是联箱找正划线；
最后进行管子就位对口和焊接等。
2．受热面组合(安装)要点
(1)锅炉受热面组合(安装)场地是根据设备组合后体积、重量，以及现场施工条件来决定的。一般而言，设备组装后体积偏大、重量超过现场起吊能力、炉内空间受限等必须在锅炉现场安装外，其余受热面设备要求首先在给定的组合场内组合，然后运往现场。
(2)锅炉受热面组合(安装)形式是根据设备的结构特征及现场的施工条件来决定在组合场。 组件的组合形式包括：直立式和横卧式。
其中直立式组合就是按设备的形态来组合支架，将联箱放置(或悬吊)在支架上部，管屏在联箱下面组装。其优点组合场占用面积少，便于组件的吊装;缺点在于钢材耗用量大，安全状况较差。
横卧式就是将管排横卧摆放在组合支架上与联箱进行组合，然后将组合件竖立后进行吊其优点就是克服了直立式组合的缺点；其不足在于占用组合场面积多，且在设备竖立造成设备永久变形或损伤。
(3)锅炉钢架安装验收合格后，锅炉组件吊装原则是：
先上后下，先两侧后中间，先中心再逐渐向炉前、炉后进行。
2H313040静置设备及金属结构制作安装工程施工技术
在机电工程中所涉及的静置设备包括：
各种容器、反应器、塔器、换热设备、油罐、球罐、气柜、电解槽、电储存器、电除尘器、电除雾器和工艺金属结构。 2H313041掌握静置设备制作与安装技术 一、静置设备分类
(一)按静置设备的设计压力分类
1．常压设备：P＜0.1MP。
2．低压设备：0.lMPa≤P＜1.6MPa。 3．中压设备：1.6MPa≤P＜l0MPa。 4．高压设备；l0MPa≤P＜l00MPa。 5．超高压设备；P≥l00MPa。 注：P＜0时，为真空设备。
(二)按设备在生产工艺过程中的作用原理分类
1．反应设备(代号R)。
如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜、高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、磺化锅、煤气发生炉等。 2．换热设备(代号H)。
如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸锅、预热锅、煤气发生炉水夹套等。
3．分离设备(代号S)。
如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、气提塔、分气缸、除氧器等。 4．储存设备(代号T)。
如各种形式的储槽、储罐等。
(三)从安全监察的角度，将压力容器按照其危险性和危害性进行分类可分为：
第一类压力容器； 第二类压力容器； 第三类压力容器。
例如：
高压容器、介质毒性程度为极度和高度危害的中压容器、容积大于50m3的球形储罐为第三类压力容器；
介质为非易燃、易爆的中压容器、介质毒性程度为极度和高度危害的低压容器、低压管壳式余热锅炉、低压搪瓷玻璃
容器为第二类压力容器；
介质为非易燃、易爆的低压容器为第一类压力容器。
(四)按介质安全性质分级
1．易燃、易爆介质
汽油、酒精、液化石油气、乙炔、乙烷等。
例如盛装这些介质的容器分别称作汽油罐、酒精罐、液化石油气储罐等。 2．按介质毒性的分级
分为极度危害(Ⅰ级)；高度危害（Ⅱ级）；中度危害(Ⅲ级)；轻度害(Ⅳ级)。 (五)其他非标准设备
如风洞试验台、火炬、除尘器等。
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二、压力容器安装许可规则
1．压力容器安装许可规则所称压力容器，是指《特种设备安全监察条例》适用范围的压力容器。 压力容器安装：是指压力容器整体就位、整体移位安装的活动。
2．需在安装现场完成最后环焊缝焊接工作的压力容器和需在现场组焊的压力容器，不属于压力容器安装许可范围。 3．压力容器在安装前，安装单位或使用单位应向压力容器使用登记所在地的安全监察机构申报，办理报装手续。 4．压力容器安装单位，应当取得国家质量监督检验总局颁发的1级压力容器安装许可证。
5．取得压力容器制造许可资格的单位(A3级注明仅限球壳板压制和仅限封头制造者除外)，可以从事相应制造许可范围内的压力容器安装工作，不需要另取压力容器安装许可资格。 例如：
取得Al级许可的单位，可制造超高压容器、高压容器； 取得A2级许可的单位，可制造第三类低、中压容器； A3级可进行球形储罐现场组焊或球壳板制造等。
6．取得GCl级压力管道安装许可资格的单位，或取得2级(含2级)以上锅炉安装资格的单位可以从事压力容器安装工作，不需要另取压力容器安装许可资格。
三、钢制球形储罐安装方法 (一)钢制球形储罐的构造
球罐由球罐本体、支柱及附件组成。
按结构形式可分为：瓜瓣式、足球式和混合式三种； (二)球罐常用的组装方法
1．散装法
适用于400m3以上的球罐组装，是目前国内应用最广、技术最成熟的方法。 其施工程序为：
支柱上、下段组装—→赤道带安装—→下温带安装—→下寒带安装—→上温带安装—→上寒带安装—→上、下极安装。 2．分带法
适用于400一1500 m3的球罐组装。由于它需要有大型起重机械，带间环缝易出现组对错边超标，目前已较少采用。 3．半球法
只适用于400 m3以下小形球罐的组装。 切记：
球罐常用的组装方法适用的球罐体积
四、钢制储罐安装方法 (一)常用钢制储罐的种类
常用的钢制储罐种类有：拱顶储罐、内浮盘拱顶储罐、浮顶储罐、无力矩储罐和气柜。 (二)安装组焊方法
常见的钢制储罐的安装方法有：正装法、倒装法、气顶法和水浮法几种。 1．正装法
正装法是先将罐底在基础上铺焊好后，将罐壁的第一圈板逐块分别与底板垂直对接并施焊，再用机械将第二圈壁板与第一圈壁板逐块组装焊接，直至最后一圈壁板组焊完毕，最后再安装罐顶板。
大型浮顶罐一般采用正装法施工。 2．倒装法
倒装法的施工程序和正装法相反，倒装法的施工程序是：
罐底板铺设—→在铺好的罐底板上安装最上圈板—→制作并安装罐顶—→整体提升—→安装下一圈板—→整体提升直至最下一圈板—→依次从上到下地进行安装。 切记：
倒装法安装基本是在地面上进行，避免了高空作业，保证了安全，有利于提高质量和工效，目前在储罐施工中被广泛采用。
拱顶罐采用该法施工比较多。 3．充气顶升法(或称吹气倒装法)
充气顶升是利用罐体本身的结构条件和密封性能，按照倒装法顺序，利用鼓风机向罐内鼓入空气，当压缩空气所产生的压力超过罐体重量时，罐体开始徐徐上升，当罐体浮升到一定高度时，控制进风量，使罐体平衡，并保持一定高度，而后与下一圈组装焊接直至最终完成。
充气顶升安装是一种省人力、物力的安装工艺，比常用的正装或倒装优越，已在我国大型拱顶罐施工中得到了广泛应用。
4．水浮法
它是利用水的浮力和浮船罐顶的构造特点来达到储罐组装的一种方法。 (三)常见钢制储罐的焊接方法
1．手工电弧焊接。
是目前钢制储罐焊接方法中应用最广泛的一种。 2．钢制储罐的半自动焊接。
主要指半自动CO气保焊，多用于钢制储罐的底板角焊缝和顶板角焊缝的焊接。 3．钢制储罐环缝埋弧自动焊接。
主要用于正装法施工的罐壁环缝焊接，它是将焊接操作机挂在刚组焊好的罐壁上缘，沿罐壁行走，带动埋弧焊机完成环缝焊接。
4．双丝埋弧自动焊接。
适合于底板、顶板的角缝焊接。 5．钢制储罐立缝气电焊。
是一种熔化极气体保护电弧垂直对接焊方法，采用药芯焊丝作为熔化极，用能自动控制的上升系统带动焊枪进行连续焊接，在水冷滑块的强迫成形作用下，以CO2气体保护实现单面焊双面成型。
焊接效率为手工焊的20一30倍，适用于正装法施工立缝的焊接。 6．磁性角焊缝埋弧焊。
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主要用于罐壁板与底板的内外环角缝焊接。
五、容器的检验试验要求
压力容器产品焊接试板 球罐的沉降试验 储罐的充水试验 几何尺寸检验
(一)压力容器产品焊接试板要求
1．为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能，应制做纵焊缝产品焊接试板，制取试样，进行拉力、冷弯和必要的冲击试验。
2．现场组焊的球形储罐应制作立、横、平加仰三块产品焊接试板。
3．产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺，应在其所代表的受压元件焊接接头的焊接工艺评定合格范围内。 4．产品焊接试板由焊接产品的焊工焊接，并于焊接后打上焊工和检验员代号钢印。
5．圆筒形压力容器的纵向焊接接头的产品焊接试板，应作为筒节纵向焊接接头的延长部分(电渣焊除外)采用与施焊压力容器相同的条件和焊接工艺连续焊接。
6．球罐的产品焊接试板应在焊接产品的同时，由施焊该球形储罐的焊工采用相同的条件焊接工艺进行焊接。
7．产品焊接试板经外观检查和射线(或超声)检测，如不合格，允许返修，如不返修，可避开缺陷部位截取试样。 8．需进行热处理以达到恢复材料力学性能或耐腐蚀性能的压力容器，其焊接试板应同炉、同工艺随容器一起进行热处理。
(二)球罐的沉降试验
球罐在充水、放水过程中，应对基础的沉降进行观测，作实测记录，并应符合下列规定。
1．沉降观测应在充水前、充水到球壳内直径的1/3时、充水到球壳内直径的2/3时、充满水时、充满水24h后、放水后各阶段进行。
2．每个支柱基础均应测定沉降量。各支柱上应按规定焊接永久性的水平测定板。 3．支柱基础沉降应均匀。放水后，不均匀沉降量不应大于基础中心圆直径的1/1000,相邻支柱基础沉降差不应大于2mm。 4．当不均匀沉降量大于上述要求时，应采取措施进行处理。 (三)储罐的充水试验
1．储罐建造完毕，应进行充水试验，并应检查罐底严密性，罐壁强度及严密性，固定顶的强度、稳定性及严密性，浮顶及内浮顶的升降试验及严密性、浮顶排水管的严密性等。进行基础的沉降观测。
2．充水试验前，所有附件及其他与罐体焊接的构件，应全部完工，并检验合格；所有与严密性试验有关的焊缝，均不得涂刷油漆。
一般情况下，充水试验采用洁净水；特殊情况下，如采用其他液体充水试验，必须经有关部门批准。 对不锈钢罐，试验用水中氯离子含量不得超过25mg/L。
试验水温均不低于5℃。充水试验中应进行基础沉降观测，如基础发生设计不允许的沉降，应停止充水，待处理后，方可继续进行试验。
充水和放水过程中，应打开透光孔，且不得使基础浸水。 (四)几何尺寸检验要求
1．球罐焊后几何尺寸检查内容包括： 壳板焊后的棱角检查；
两极及赤道截面内直径检查； 支柱垂直度检查； 赤道带水平度检查；
入孔、接管的位置、伸出长度、法兰面与管中心轴线垂直度检查。 2．储罐罐体几何尺寸检查内容包括： 罐壁高度偏差； 罐壁铅垂度偏差；
罐壁焊缝角变形和罐壁的局部凹凸变形； 底圈壁板内表面半径偏差； 罐壁上的工卡具焊迹清除； 罐底焊后局部凹凸变形； 浮顶局部凹凸变形；
固定顶的局部凹凸变形。
2H313042熟悉钢结构制作与安装技术 一、钢结构制作与安装内容及施工程序 (一)钢结构制作
1．钢结构制作内容
——钢零件与钢部件加工、钢构件制作 (1)钢零件与钢部件加工
例如：各种杆件、节点板、加强筋、支座、螺栓球等； (2)钢构件制作
例如：H型钢、钢柱、钢梁(如吊车梁)、钢桁架、墙架、檩条、支撑、钢平台板、钢梯、金属压型板等。 2．钢构件制作程序
钢材检验—→表面除锈—→下料—→拼接—→零部件加工—→部件装配—→焊接—→油漆—→构件编号验收。 (二)钢结构安装
1．钢结构安装内容 (1)民用建筑钢结构安装
有钢板房、住宅、航站楼、大型体育场(馆)、商场(厦)、宾馆、展馆、剧院、电视塔、各种公用设施、景观建筑等; (2)工业钢结构安装
有工业厂房、仓库、管架、平台、操作台、栈桥、跨线过桥等。
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机电类二级建造师讲义（重点）
