机电管线布置与安装技术应用探讨

机电管线布置与安装技术应用探讨
冯卫演
摘要: 机电管线的综合布置控制解决了各系统管线之间布置距离不合理而造成的施工安装和设备调试的困难，检修维修空间；避免了发生管线故障时花费大量的时间和人工进行恢复，在实际施工运用中取得了良好的效果。本文结合工程实例,阐述了室内机电管线布置与安装技术的应用。
关键词:机电设备；管线布置；安装
由于各个系统的机电管线布置复杂、交叉繁多，在设计图纸中都是分系统表示各系统的管线，由于专业系统间各自为政、条块分割，缺乏统一规划，缺乏空间合理分配，当在现场施工中必定会造成管线布置方面的冲突，导致安装高度过低，为日后维修带来相当大困难和存在着安全隐患。将各专业工程纳入统一的管线综合布置，各专业管线综合布置力求在相对有限的空间里更科学、合理、美观非常重要。施工单位由于具有现场第一手资料，根据现场情况，结合自身解决施工技术方面经验，投入足够专业技术的技术人员，通过施工前绘制机电管线综合布置图及相关的控制工作，才能有效地控制好设备、管道、电缆桥架等在空间的排列走向各专业管线，保证施工的可行性、美观性及生产使用中的实用性。
一、工程概况
某单层大跨度钢结构建筑其主体结构采用四联跨大跨度单层钢结构,呈长方形,长255m,宽169.48m,建筑面积35450m2。四联跨主体钢结构采用钢柱加钢梁系统, 屋面采用彩钢板和阳光屋面板, 四跨车间横向跨距分别为48m、33m、30m、30m, 各跨高度分别为 3514m、3112m、2712m、2712m, 纵向柱距12m。
二、管线分类和布置
装焊工场机电安装管线按照用途、施工方法可以分为四类, 包括四套变电站电源高压电缆；照明、电力设备供电的母线槽; 照明及管线; 起重机滑触线; 工艺动力管道；消防管道和雨水管道。
1 电缆和母线槽
装焊工场四跨分别设置一套箱式变电站,所以电缆有10 kv高压和380 V低压两种,10 kv高压电缆从工场外部接入,通过“引上接下”的方式,经过钢结构屋盖网架,再接入箱式变电站。低压供配电主线路采用电缆和母线槽供电,安装位置分布区域广,照明控制箱、大型桥式起重机采用电缆供电。动力设备箱采用母线槽供电。桥架、母线槽安装在钢柱内部,桥架在一屋钢平台下吊装,采用大长度吊架固定,配电箱均分布在工场分区隔断的墙体上。
2工艺动力管道
工场动力系统的管道设置要求高,乙炔和氧气均具有可燃、助燃特性,安装位置有特定要求,除管道固定间距有一定要求外,还要保证各系统管道和电气设备、电气线路之间保持一定安全距离。将工场内主要工艺动力管道在钢内分层布置,满足固定间距和管道之间安装距离要求。
3起重机滑触线
起重机滑触线沿行走路线安装,根据起重机起吊高度,分成、三个高度,每跨都设有三台以上不同起吊吨位和起吊高度的起重机。
4高空灯具安装
工场照明采用广照型金卤灯,吊装于屋顶网架下方,照明电源线安装于网架中间。
5雨水管道施工
装焊工场屋面面积大,雨水采用虹吸式雨水系统,雨水立管在钢柱内安装,直接排入地面排水沟。
三、主要施工技术措施的选用
1电缆和母线槽安装
电缆桥架和母线槽主要安装于工场上方网架屋盖和钢结构柱两个部位,材料搬运、安装全部采用人工进行。为避免材料坠落,网架屋盖内桥架本体和盖板分两次搬运、安装,先安装桥架,在电缆全部敷设完毕、测试后,再进行盖板安装。高压电缆穿越工场的横向跨度设置滑轮,减少敷设阻力。
2过梁工艺动力管道和消防管道安装
工场两侧梁长度12m,动力工艺管道和消防管道无法在高空拼装、连接,采用地面拼接、检测,一次吊装安装。
3高空滑触线安装施工
无安全防护设施,采用自制吊篮,利用钢结构梁固定的施工技术措施;起重机滑触线支架偏差控制采用叠合拉线安装支架,控制支架安装偏差。
4高空灯具安装
工场灯具安装高度高,灯具安装位置和起重机双梁顶面超过2m,在无适宜登高设施的情况下,进行了施工各方综合协调,保证起重机和滑触线同步施工,在起重机通电、调试后,采用在起重机顶搭设脚手架的方式,进行了工场照明系统施工。
四、主要施工过程控制
1变电站高压电缆和电气主干线
1．1箱式变电站和高压电缆
装焊工场设立四套变电站,安装于各自4 m的钢平台上方,变电站采用集成式箱式变配电站。变配电站的高压电源在室外引进后,采用在屋顶网架敷设方式,分路接入各变配电站。变电站安装采用汽车吊直接吊装,装焊工场内部空间宽敞,建筑钢结构屋盖施工好,室内无大宗材料堆放时开始施工,汽车吊直接进入工场内部施工。
高压电缆施工必须经过桥架支架安装、桥架安装、电缆测试、电缆敷设、桥架盖板几个过程。由于桥架安装高度在屋盖网架27 m的高度,网架上弦杆和腹杆之间有25m距离,人员在上面操作的危险因素非常高。为了保证人员能够进入网架施工,采用了在网架中拉白综绳的方式,白综绳在经过的每根网架连接杆位置打结,作为施工人员行走的安全设施。
1.2低压电气管线施工
装焊工场相当多电气管线安装于一层钢平台下方,包括电气桥架、电气管道和母线槽等。安装在钢平台下方,可以利用钢平台焊接支架,解决支架的固定点。支架采用角钢现场制作,在确定走向后,根据安装高度、管线布置宽度计算出支架的尺寸,将支架和钢结构平台焊接,支架间距应符合要求。母线槽的安装先提前考虑好配电箱、分支接头的位置,在连接头、分支部位均设置支架。所有管线安装完毕后,将支架刷漆防腐,颜色和钢结构的颜色相同。
2高空滑触线安装
滑触线是装焊工场桥式起重机的动力源,是工场内施工危险因素最大的内容之一,而且数量大,有大小型桥式起重机17台,总安装滑触线约8 000 m。装焊工场的滑触线安装量大、距地面高度大,滑触线最高安装高度为23 7 m,施工难度大,工期要求紧。通过对整个工场各工种整体进度的综合安排,仔细安排滑触线施工,确定了支架、滑触线测试、滑触线安装等施工步骤,通过专门设计的吊篮保证了滑触线施工质量。
2.1支架焊接
为保证施工进度,滑触线角钢支架先在地面按照尺寸落料好,成捆运输至各个高度的操作平台。将电焊机运至操作平台后,直接将支架焊接在钢平台上。
2.2滑触线安装
滑触线根据起重机的高度,共设置3层,分别在140m、17 0 m、24 0 m的3个钢平台,施工高度高、难度大。滑触线安装时,钢平台栏杆还未安装,既要保证滑触线安装质量,又要保证施工人员安全,难度大,采用钢制吊篮,槽钢横跨固定在钢平台上方,既保证人员安全,又大大方便了施工,提高了施工质量。
3安装技术的选用
工场屋顶网架的桁架上弦杆和下弦杆的高差2 5m,大跨度钢结构装焊工场室内机电管线布置安装工作人员不能上网施工。照明电源管道和灯具安装考虑利用起重机进行施工,所以灯具以及管线需要安排在屋顶网架和阳光板施工完毕,起重机经通电、运转后进行。
安装设施的搭设:考虑采用起重机后,起重机的顶面高度离灯具有26m的距离,在起重机上方搭设脚手架的方式,利用起重机移动,组成一个移动的脚手架。管线和灯具安装先确定灯具具体安装的网架节点部位，然后按照照明回路对照明电管逐段连接。电管直接固定在网架连接杆上,采用抱箍固定。为保障施工人员的作业安全,作业人员都安排传递、连接管道等多人进行,施工安全员随时陪同检查。
4动力、消防管道施工
装焊工场动力是生产用特殊气体系统,包括压缩空气、二氧化碳、乙炔、氧气等四种气体管道,从厂区储气罐引来,在各柱设置接头箱。
4.1低区动力、消防管道安装
低区动力和消防管道为工场非可燃气体管道和水管,包括压缩空气、二氧化碳和消防水管,管道安装于钢柱横向连接杆上,根据规范要求,在中间再增设固定支架。
4.2高区动力管道安装
高区动力管道为乙炔气体管道和氧气管道,按照设计要求管道必须距离滑触线的距离在30m以外,安装的高度在120m～140m之间。管道安装高度取允许范围的中间值,安装在130m的高度,采用大长度、全螺纹吊杆安装。
4.3高空梁内工艺动力、消防管道安装工场分为四跨,每跨为24根柱,消防管道、动力管道需要在工场内联通,受到起重机影响,管道不能在低于起重机的部位、也不能在地坪安装,只能安装在过梁最高位置。管道施工采用地面拼装、检测后,整体提升的安装技术。首先,施工前先按照图纸、现场实际尺寸,进行管道下料、预制,同时进行管道固定支架制作,将需要施工的管道、支架在地面加工、制作。再将管道按焊接、丝扣等连接方法进行拼装,拼装成“IT”型,然后对管道进行试压,对工艺动力管道进行无损检测等试验。支架根据钢结构颜色进行防腐。
4.4动力和消防设备安装
四种动力系统管道的接线箱安装靠钢管安装,并在钢柱管上焊接支架固定。
五、滑触线施工要明确施工步骤
钢制品吊篮必须具备自身牢固和固定牢固,焊机可以布置在地面,但引弧电缆必须固定牢。滑触线支架质量是滑触线施工质量的重要影响因素,必须保证支架的安装质量。消防管道、动力管道需要在工场内联通,受到起重机影响部位,安装在过梁最高位置,在安装前,必须进行试压、无损检测等试验,试验合格后,才能进行安装。
六、结束语
综上所述,对于高空钢平台外侧管线施工,必须预防施工人员直接在钢平台或起重机轨道侧施工,既危险又不能保证滑触线施工质量,采用可移动横跨吊篮的安全设施,经济、便捷,又能保证工程质量。本工程施工经验一定程度上解决了高空、大跨度、复杂条件下的施工难题,提供了有效、可靠的技术措施。