原標題:大型自動化立體倉庫安裝施工詳解(上)
中韓石化立體自動化倉庫項目是中韓(武漢)石油化工有限公司乙烯脫瓶頸改造項目之下的子項目,該項目包含新建3套生產(chǎn)裝置(30萬t/aHDPE裝置、30萬t/aPP裝置、6萬t/a丁二烯抽提裝置)及配套的立體包裝倉庫。該倉庫采用自動化立體儲存方式,采用智能化管理系統(tǒng),集自動入庫、智能化儲存管理和自動化出庫于一體。自動化立體倉庫工程包含規(guī)劃、集成、設計、制造、出廠檢驗、運輸、卸貨、安裝、調試、培訓、售后服務保證以及約定的相關服務。
自動化立體倉庫項目(以下簡稱“立體庫”)承接上游3套裝置預計年吞吐量可達66萬t(見圖1)。本立體庫所涉及的硬件設備有:貨架、堆垛機、輸送機、穿梭車、登車橋以及軟件系統(tǒng)硬件。其軟件系統(tǒng)有:各類設備工控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、倉儲服務調度系統(tǒng)(WCS)、倉儲儲存系統(tǒng)(WMS)、汽車裝車調度呼叫系統(tǒng)(WMS)等軟件程序。
一、施工方法及技術要求
1.1 施工順序
1.1.1 硬件設施
1)單機設備的發(fā)貨、到貨以及卸貨。
2)單機設備的機械安裝、機械調試以及機械檢查。
3)單機設備的電氣安裝以及電氣調試;單機設備與其他交互設備的機械、電氣以及網(wǎng)絡接口調試,接口調試完成后進行單機調試檢查。
4)單機設備與上位系統(tǒng)通訊接口調試。
5)設備剩余附件、人機交互界面以及維護工具等的收尾安裝與移交。
6)設備進行單機檢查和安裝調試自檢查。
1.1.2 軟件系統(tǒng)
1)軟件系統(tǒng)有3種:倉儲儲存系統(tǒng)(WMS)、倉儲服務調度系統(tǒng)(WCS)以及汽車裝車調度呼叫系統(tǒng)(WMS),所有軟件系統(tǒng)的前期均必須經(jīng)過需求調研與需求確認。
2)開發(fā)工程師依據(jù)系統(tǒng)標準框架與軟件需求進行軟件系統(tǒng)開發(fā)、測試。
3)實施工程師根據(jù)軟件需求開發(fā)接口,根據(jù)各類單機設備接口協(xié)議、立體庫作業(yè)流程以及軟件需求開發(fā)調度邏輯與定制交互界面。
4)軟件系統(tǒng)所需的安裝與配置。
5)軟件系統(tǒng)部署。
6)軟件系統(tǒng)完整性、接口穩(wěn)定性以及業(yè)務連貫性等自檢查。
1.1.3 整體調試
1)各類單機設備調試完成(完成自檢查確認)、軟件系統(tǒng)部署后(完成自檢查確認)聯(lián)合各專機、各子系統(tǒng)、各設備進行聯(lián)動調試。
2)立即整改聯(lián)調過程中出現(xiàn)的異常項,完善系統(tǒng)功能。
3)通過試生產(chǎn)進行系統(tǒng)穩(wěn)定性驗證。
1.2 貨架施工方法及技術要求
1.2.1 布點放線和測量水平面
1)貨架組裝或者安裝前先進行初步檢查,包括外形尺寸和噴涂外觀,噴涂如有運輸磕碰刮花的情況,現(xiàn)場用對應顏色的自噴漆進行補噴,尺寸外觀等如有問題,一律處理好后再安裝,情況嚴重的應安排重新制作。
2)根據(jù)圖紙對清空的區(qū)域進行劃線,要求縱橫軸線垂直相交。交叉點即為螺栓中心。檢查劃線垂直度時,使用30m-40m-50m勾股三角定律進行驗證,要求50m方向誤差<5mm。
3)針對每個底板的安裝位置,使用水平儀進行標高測量、記錄和分析數(shù)據(jù),要求地面高低點相差<30mm。綜合分析后確定地面基準高度。見圖2。
1.2.2 打孔和植螺桿以及安裝底板
1)在劃線位置使用沖擊鉆進行打孔。要求孔位中心與劃線中心誤差<5mm。
2)鉆孔完成后將周邊以及孔內(nèi)灰塵清理干凈,然后注入化學藥劑,隨后將螺桿植入孔內(nèi)。植入時上下轉動使藥劑充分流動、粘黏,要求藥劑不可低于地面。
3)螺桿植入后需自然凝固24h。
4)使用螺母、墊片等附件將底板安裝在螺桿上。同時根據(jù)地面標高數(shù)據(jù)粗略調整底板高度。
5)使用水平尺對底板進行安裝水平度測量,縱橫軸方向均需水平。
1.2.3 組裝貨架片組件
1)組裝貨架片前找出需要的各種構件,并確認種類無誤后方可打開包裝,把構件移動到組裝現(xiàn)場的周圍堆放。
2)在組裝貨架片時需要4個以上的人員組成1個小組分立在立柱的兩邊,從立柱的兩端開始由外往里把平斜撐和立柱組裝在一起,并由專人用電動扳手把螺母擰緊。
3)在豎立貨架片前還要對上中下節(jié)貨架片進行對接,找出相對應的上中下節(jié)貨架片擺放在墊木上,用螺栓和連接件將上下節(jié)貨架片連接在一起,在對接接頭處用加強槽鋼把上下節(jié)立柱裝配在一起,使用螺栓連接后擰緊。
4)貨架片斜撐所使用的必須為防滑螺栓,同時防滑墊圈必須旋入螺桿攻絲內(nèi)。
1.2.4 吊裝貨架片和安裝橫梁
1)確定豎立的部位和行進方向,采用吊車吊裝的方式,選用合適的吊車(16t~30t規(guī)格較為普遍,根據(jù)吊裝重量、吊車臂長和吊裝距離確定)。其中每次吊裝的單個貨架片(含橫梁)重量不超過800kg,吊裝時如橫梁要掛在貨架片上一起吊裝,需確保每根橫梁與立柱用螺栓固定后才能起吊。
2)吊車吊裝:吊車停車并支腿完成以后,用配套的吊帶將貨架吊點綁牢(見圖3),并配備不少于4根的纜風繩由專人操作來控制貨架片方向及擺動幅度,再由專人進行指揮確認起吊。
3)起吊前確認吊裝區(qū)域下方?jīng)]有安全隱患再啟動,貨架片豎起來以后將底部底板與螺栓套牢并用螺母進行緊固鎖定。第一片貨架片吊裝后用4根以上的繩索(繩索直徑為20mm)系在貨架片頂部,并拉向不同方向確保貨架片不會傾倒。隨后吊裝第二個貨架片后馬上用橫梁將兩片貨架片連接起來并用保險銷(或者螺栓)固定;這樣兩個貨架片構成了一個整體。橫梁的安裝順序是自下到上,安裝人員站在地上掛第一層;當從第二層起需要爬高時,安裝人員利用已經(jīng)固定的貨架斜拉,使用5點雙鉤安全帶,交叉攀爬(見圖4)。
4)安裝橫梁時需預先在前后貨架片頂部都安裝滑輪,然后在貨架片的下方安排2個安裝人員利用繩子將橫梁拉起到橫梁可以被安裝的高度,再由2名安裝人員在指定的位置上將橫梁安裝到位(見圖5)。
1.2.5 吊裝端部網(wǎng)架
1)先用吊車把三角支架吊到指定高度用螺栓將支架緊固在貨架片上,并根據(jù)裝配孔位調整高度。
2)將組裝好的端部貨架片用吊車吊至已經(jīng)安裝的三角支架上用螺栓緊固,并用橫梁將端部貨架和原來已經(jīng)安裝的貨架片連接起來。
1.2.6 附件安裝
1)安裝人員登高安裝煙霧板和托盤止檔。
2)煙霧板和托盤止檔與橫梁安裝同樣的方式,通過滑輪送往指定安裝處。
3)煙霧板不能作為支撐點使用,需要對登高人員進行安全交底。
1.2.7 貨架精度調整
1)貨架精度方面主要的衡量參數(shù)是垂直度和水平度。垂直度要求<10mm,水平度要求<20mm。
2)貨架精度調整前,先檢查首層橫梁的安裝情況,要求橫梁安裝到位,螺栓緊固。
3)使用水平儀,測量每個貨格第一層橫梁的標高,對于超出標高的橫梁,通過調整立柱底板進行調節(jié),見圖6。
①使用鉛錘在貨架頂部選取合適位置下吊,使鉛錘底部處于地面立柱最低點上方100~300mm處,使用鋼尺測量尺寸后通過圖紙換算為垂直度偏差。垂直度偏差超過標準時,通過調整前后立柱進行調節(jié)。
?、跈z查天地軌重合度:堆垛機地軌安裝調整完成后,使用鉛錘在天軌處下垂,測量與地軌的重合度。
1.3 堆垛機施工方法及技術要求
堆垛機及其軌道安裝見圖7和圖8。
1.3.1 堆垛機軌道的安裝
1)軌道墨線:根據(jù)安裝圖面,判定軌道原點及反原點長度尺寸空間,是否滿足圖面要求。確定軌道安裝基準點(一般可選用貨架安裝基準點),進行軌道放樣墨線。放樣完成后根據(jù)貨架橫梁水平標高復核地面水平標高的偏差。
2)軌道打孔、清孔:基礎打孔尺寸直徑32mm、孔深130±20mm(具體需要結合地面水平標高偏差)。打孔完成后,孔內(nèi)雜物清理干凈,將孔內(nèi)壁遺留的水泥灰(槳)沖洗干凈(根據(jù)現(xiàn)場不同可采用不同的清孔方式)。清孔完成后需逐個檢查孔內(nèi)壁潔凈程度,保證孔內(nèi)濕潤、無明顯積水、孔內(nèi)壁用手指拂過無灰塵。
3)軌道螺桿的錨固:以每10~15m長度為一段,兩端基準點找定后,測量螺栓頂部與基礎貨架高度值;兩端部螺桿固定后,拉水平直線,中間段所有螺栓錨固高度以直線為基準,進行螺桿植入錨固。螺桿植入并調整完成后,螺桿養(yǎng)固時間必須滿足48h(天氣晴朗,日溫30℃左右),螺桿養(yǎng)固期間做好圍護,嚴禁無關人員碰觸。
4)基礎底板安裝:螺桿錨固結束后,在底板的四周螺桿上各安裝一個螺帽,將底板放置于指定高度后用螺帽壓平,并將其調整至水平。之后將底板上下螺帽進行鎖緊固定。
5)軌道搬運安裝:底板安裝完成后將軌道按圖面要求搬運到位,并擺放在基礎底板上面,每條軌道接頭間距根據(jù)不同焊接方法需要予以預留;如采用鋁熱焊,每兩條軌道接頭位置遺留20mm。安裝軌道壓塊、初步鎖緊螺栓,調整軌道水平度,調整精度為±2mm。水平度調整完成后調整軌道直線度:直線度粗調整,調整精度為10mm±2mm。
6)軌道接頭的熔接:使用400目以上的砂紙對地軌接頭部位進行摩擦清理,然后進行熔接。
7)軌道的精調與澆筑:軌道接頭熔接完成,對軌道整體水平度、直線度做最終精調整復查固定;軌道整體精調整后,水平度10m內(nèi)±2mm,整條全長±5mm,直線度整條全長±5mm;之后進行基礎底板水泥澆灌工作,水泥澆灌尺寸四周大于底板30±10mm,四周超出底板部分的水平標高應低于底板平面3~5mm。水泥澆灌養(yǎng)護24h后拆模,養(yǎng)護期間嚴禁人員碰撞。
1.3.2 堆垛機的吊裝
1)堆垛機底座的安裝:將走行機構吊裝放置在軌道上,兩側用木方墊平穩(wěn),與立柱組合裝配面用清洗劑清洗后擦拭干凈。底座防傾翻擋塊提前拆除,吊裝完成后再裝回原位。底座安裝完成后,通過調整使其保持水平。
2)吊裝立柱:立柱組裝區(qū)用方木橫向放置平穩(wěn),立柱第一段底端朝向為遠離準備吊裝巷道方向,底部安裝輔助滑輪,并對第一段立柱裝配連接面進行除銹清洗。將第二段立柱按對接方向擺放到位,清潔對接法蘭面后與第一段立柱對接:先利用2~4個緊固螺栓將兩段立柱帶緊,便于定位銷對位;利用手錘將對位穿好后的定位銷敲入預定位置,在此期間注意檢查升降導軌對接的直線度(利用靠尺檢查)。安裝法蘭連接螺栓時,初步把緊后再用扭力板手進行鎖緊復查。
3)立柱吊裝過程中安全員要確保立柱首端和末端5m之內(nèi)無人員在場(清場),立柱吊離地面后,尾部吊車吊具解除。安排人員將底部輔助滑輪拆除,吊車擺動大臂,慢慢將立柱吊至走行機構基座位置,利用錐尾進行孔位找正,完成后底座與立柱底端安裝連接,用扭力板手將連接螺絲鎖緊。
4)打開走行機構電機剎車,拆去前端輪子阻擋物。安排2名配帶安全帶的安裝人員,到達貨架上堆垛機頂部位置,左右各站1人,輔助天軌導輪順利滑入天軌,底部人員開始推動堆垛機向原點方向滑動,頂部吊車大臂向前伸,配合將堆垛機向原點方向推送。當堆垛機頂部有約1/2進入天軌時,拆去吊車鋼索,將堆垛機繼續(xù)推入,確保天軌導輪全部進入天軌,將走行機構電機剎車復位。
1.3.3 附件安裝
1)堆垛機附件在安裝前須全部在地面組裝完成,以便一次性吊裝就位。附件包括提升電機、電控柜支架、頂部維修平臺、制動電阻、爬梯以及電纜線的固定等。
2)吊車將載貨臺吊起后緩緩靠向堆垛機立柱,將雙側導輪卡入導軌后,將輔助導輪安裝完成,保證載荷臺導輪與滑塊和垂直導軌卡好不脫落,將載荷臺緩慢下降至支撐工裝上后釋放吊鉤。利用手拉葫蘆將電控柜吊裝至安裝位置固定。
3)將爬梯處安全鋼絲繩拉緊固定,多余鋼絲繩切斷,繩頭纏繞保護。
4)將限速安全裝置與鋼絲繩連接,調整限速安全裝置的位置,調整完成后將多余鋼絲繩切掉,繩頭做好纏繞保護。
5)將提升鋼絲繩放置在堆垛機提升電機側,從上導輪穿下后跨過載荷臺導輪,做好連接接頭以及傳感器的密接固定,利用麻繩吊至堆垛機頂部固定。
6)將鋼絲繩另一端固定在提升電機的滾筒上,將載荷臺用葫蘆吊起取出支撐工裝,緩慢下降載荷臺至鋼絲繩可起作用的位置,此時去掉葫蘆完成穿鋼絲繩的工作。
7)堆垛機主體安裝完成,在現(xiàn)場條件滿足的情況下,進行電氣部分的安裝。如果屋頂板沒有全部封完,可推遲滑觸線的安裝。
8)一次側電源提供到位,按照電控柜預設計擺放位置進行電控柜安裝,并確認其安裝位置是否存在干涉物品。
9)橋架安裝:精準地完成庫區(qū)內(nèi)堆垛機集電軌到主電控柜之間橋架安裝。
10)集電軌安裝前,必須確保屋頂庫板已經(jīng)安裝完成,不會存在高空墜物及未設置防雨淋保護的風險,集電軌固定支座安裝完成后,進行集電軌安裝,端部接線。
11)連接上電機接線及機上電控柜內(nèi)信號線,堆垛機上信號線已安裝連接到位后,需要按照圖面要求進行對接即可。
1.3.4 堆垛機的檢查和調試
1)機械檢查:為確保堆垛機的機械安裝符合要求,檢查內(nèi)容包括行走導輪間隙、提升導輪間隙、天軌導輪高度、立柱垂直度、立柱連接螺栓緊固度復核等內(nèi)容。
2)電氣檢查:按照電氣圖紙要求,檢查堆垛機的接線,確保無誤并符合相關規(guī)范要求。
3)在機械、電氣檢查完成后,還需對調試區(qū)域的安全進行全面檢查,巷道兩端安全護欄需封閉、巷道內(nèi)(包括高空中)的雜物等也必須清理干凈,以保障堆垛機運行時不與上述物品發(fā)生碰撞。確認合格后進行調試工作。
4)堆垛機單機調試完成后,需配合其他設備以及電控、軟件等進行系統(tǒng)調試。
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