浅谈420KA铝电解槽的验收实现

摘要：本文主要论述了420KA铝电解槽的验收实现，主要从设备安装验收、绝缘检测通电压降测等方面进行分析，并根据笔者多年来的工作经验和相关知识提出相对的420KA铝电解槽验收实现技术措施，希望能给予相关专业读者给予借鉴。

关键词：420KA铝电解槽;验收

Abstract: this paper discusses the 420 KA aluminum electrolytic cell acceptance realize, mainly from the equipment installation acceptance, insulation test the voltage drop measure and so on, were analyzed, and according to the author for many years work experience and knowledge of the proposed 420 KA aluminum electrolytic cell relatively acceptance technology measures, the hope can give relevant professional readers to give reference.

Keywords: 420 KA aluminum cell; acceptance

中图分类号：[O645.17]文献标识码：A 文章编号：

前言

电解槽属于非标设备，验收过程中涉及的子项不少，其技术指标要求也较多。根据槽型大小和设计规程其验收的技术参数也不尽相同。本文主要针对420KA铝电解槽验收问题，从制作、安装施工到验收前准备提出一些可操作性意见，从而达到验收的顺利实现。

420KA 电解槽验收工作按模块划分的话，大致可以分为上下部槽结构安装验收、槽上设备安装验收、绝缘测试验收和通电压降测试验收四大模块。

上下部槽安装验收

下部槽的制作安装验收

因为下部槽壳的验收工作是在槽壳安装完毕后，筑炉施工前进行的，属于中间交验验收。针对下部槽壳的验收工作相对较简单和单纯些，其在制作过程中主要就是控制好长侧、端侧和底板的变形，组装时保证槽壳内壁几何尺寸、对角线控制在设计给定偏差范围内，四条主要立焊缝的焊接质量要进行超声波探伤检查且达到二级焊缝质量，并有探伤检查报告。其中间交验验收主要子目和几何参数如下表示。

在安装下部槽之间应首先对土建施工基础进行中间交验，电解槽基础标高验收其允许偏差应保证在-10~0mm之间。如果基础标高超高则会导致整个电解槽的标高超高，严重时会导致多功能天车在行走时与提升机支架发生碰撞。因此，基础的验收应作为重点控制对象，同时应提前进行，对于基础标高达不到设计要求的应报告业主或监理公司要求土建单位尽快进行处理，以免影响下部槽安装进度。另外在下部槽壳进行中间交验前应做好槽壳的找正和矫形工作，同时进行槽壳内壁除锈和卫生打扫，以保证中间交验顺利实现。

上部槽的制作安装验收

根据经验，电解槽在进行竣工验收时，上部槽涉及的整改问题最多，且存在的问题也基本一样，竣工验收时上部槽验收投入的人力、物力和花费的时间也是最多，影响了验收进度，增加了验收成本。因此，在上部槽制作和安装过程中就应要求技术管理人员及施工班组引起高度重视，并将之列为重点控制对象之一进行监控，对照图纸定期抽查，如果偏差严重就应该对每台上部槽制作过程中的几何尺寸、中心位置和设备安装位置进行跟踪检查。

2.1由于上部槽属于承重部件，420KA电解槽在生产过程中其上部槽承重在90吨左右（含上部槽钢结构自重、上部设备及槽上配管重量、阳极母线及挂钩、阳极碳快重量等）。因此对其板梁起拱度应进行控制，根据设计要求420KA电解槽起拱度至少保证22.7mm。而根据笔者经验，对于420KA电解槽设计起拱度为≮22.7mm的上部板梁，其在制作中应控制在25~28mm之间，同时要保证上下翼板起拱一致，因为在竣工验收时进行的提升机1.25倍超载（总重约120吨）试验后和生产热态下其板梁的起拱度会有所下降，且电解槽生产过程是一个比较复杂的过程，要考虑槽温、及电场、磁场对槽体受力的影响。

2.2 上部槽槽上设备安装的质量好否，与上部槽制作时设备安装孔和定位螺栓孔的开孔位置及几何尺寸有很大的关系。如定容下料器安装时就要求料箱上部和底部的安装孔要保证同心度和水平度，如上下孔不同心或不水平，则导致定容下料器安装不垂直，下料器下部石棉盘根与料箱内Φ133管密封不好，导致漏料和下料异常；如打击气缸在安装后不垂直，则会出现锤头动作不自如和锤头与上部槽不绝缘；如提升机安装定位孔几何位置偏差过大，在阳极软带和阳极平行板焊接后，会出现提升机螺旋起重器丝杆不垂直，装阳极极碳块后运行发出异响，缩短提升机使用寿命。因此，为了保证其设备安装孔定位尺寸，应在制作板梁、水平罩板和门形立柱时应对各个部件的几何中心进行预埋洋冲眼，通过几何中心线进行上部槽组装和设备安装孔的开孔准确。

2.3在筑炉完成之后即可进行上部槽的安装，上部槽在安装之前应先对下部槽安装门形立柱四个点标高用水平仪进行抄平，偏差保证在2mm内，然后根据上下部槽中心线进行纵横向对中找正上部槽，其上下部槽纵横中心线偏差不超过3mm。在安装上部槽找正就位时，其预埋中心线很重要，因此就需要在制作时就对下部槽的长端侧和上部槽的板梁、水平罩板及门形立柱的中心线进行预埋洋冲眼。根据中心线进行上部设备、阳极母线的安装等，这样有利于在验收检查上下部槽安装中心、提升机及阳极母线安装中心偏差时能顺利通过。

二、槽上设备安装验收

电解槽在生产状态下，上部槽只作为支撑梁，其上部设备才是真正参与生产与运行。根据施工经验，业主为保证设备能在生产过程中运行正常同时保证设备的使用寿命，在验收设备时也相对较严格，而且如果验收时发现存在安装质量问题，其整改工作也是相对较困难。因此电解槽槽上设备的安装质量对电解槽的验收和生产运行有很大的影响。

1、提升机安装在验收时主要是检查其对角线、相邻两组之间间距、螺旋起重器丝杆垂直度及做载荷试验。根据420KA电解槽验收，其具体技术参数如下表：

1.1由于420KA电解槽提升机由四组螺旋起重器和一组减速机构成，其阳极母线有四根。因此其安装质量要求相对较高，也比较难以控制，安装前应先检查板梁上所钻的固定提升机孔位置尺寸，是否达到设计要求并在允许偏差范围内，然后用水平仪找平固定点标高。其安装标高要求为：第一和第四组提升机（从出铝端数）标高相同；第二和第三组提升机标高相同；减速机安装标高与第四组提升机相同。

1.2提升机安装中心偏差的检查，可以通过在下部槽纵横中心线拉粉线，然后从提升机吊点吊线坠进行检查。

1.3在提升机安装检查合格后才能进行阳极母线的安装。由于板梁有拱度，因此阳极母线在找平时应中部高于两端，其高度偏差应控制在8~10mm。

2、定容下料器的和打壳气缸的安装主要是保证其安装的垂直度和同心度。因此在制作时应控制好定容下料器安装孔位置和打壳气缸安装孔对应在水平罩板上的开孔的同心度。其验收技术参数按设计院验收规程执行。

三、绝缘检测

420KA电解槽的绝缘测试项目包括：上下部槽绝缘、气缸与上部绝缘、格子板与下部槽绝缘和电解槽与大地的绝缘。除电解槽与大地绝缘值参数为≥0.5MΩ外，其他绝缘都要求在≥2MΩ。为了保证验收时达到要求的绝缘值，验收前应先对电解槽进行一次完全吹扫和检查，检查其绝缘材料是否破损并对破损的材料进行更换，巡查是否有其他施工单位在验收区进行焊接用电施工等。

四、通电压降测试

因压降测试是在通电状态下才能进行，因此在测试验收过程中必须注意安全。为了检测母线焊接口、压接面及安装质量，电解系列通电测试母线焊接口与压接面的电压降及温度。其主要检查范围有：短路口电压降及温度；槽周母线焊接点压降；槽周围母线停槽压降；系列中间过道母线压降；系列进出电端母线压降；系列端头连接母线压降。按距离焊接接头或压接面两侧各50mm横跨焊缝或压接面的原则进行压降检测，要求母线焊接点压降≤1.5mv，立母线压接面压降≤12mv，短路口压接面压降≤18mv。根据笔者验收经验，在进行压降检测时应在通电前对立柱母线压接面固定螺栓和阴极爆炸块螺栓（如果阴极爆炸块设计为螺栓连接）进行一次全面的检查，对于螺栓把接不紧的要进行加固，其方法为四颗螺栓对角拧紧，使之压接面受力均匀，接触面增大，在通电过程中如果用万用表测量到某个压接点电压降过高，应及时采取措施（如紧固螺栓，用大锤击打压降压接面等），尽量将电压降处理到最低。

五、总结

总之，电解槽的制作、安装验收涉的因素很多，以上部分只是本人一些粗浅的看法，要达到验收的顺利实现及应用在实践中与施工管理人员的工作和管理层的重视是分不开的。只有各个环节互相把关，电解槽的制作质量与安装质量才能得到保证，才能在验收时减少人力、物力和财力的投入。同时加强施工的过程控制，使施工质量达到最理想状态，特别是母线焊接及压接面的施工质量好坏直接影响到生产单位以后的生产成本，也能为我国社会化大生产节能降耗贡献一份力量。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。