浅议工业设备安装测量的方法

2012-09-06

中国建设信息化 2012年15期

随着社会科技不断进步，设备的安装技术也得到了相应的发展。在进行工业设备的安装过程之中，也越发的重视工业设备安装中的精度要求。

一般来说，地脚螺栓的预埋精度直接影响设备安装的精度，而在较大的范围内，测量放线的精确度直接决定地脚螺栓的预埋精度。所以，全面地掌握一整套放线高精度测量技术，对地脚螺栓的安装精度有现实意义。

1 放线测量的意义

在工业设备安装中，最根本的定位方法就是测量放线工作，测量放线工作直接影响着工业设备安装的工程成本和安装质量，对设备安装的工期也会产生直接的影响，并且，测量放线工作时所有后续工序的基础，对于设备安装起着决定性的作用。因此，作为一名称职的设备技术员，就必须对图纸的理解透彻，掌握测量定位的方法。

2 放线的测量技术

2.1 施工前的准备

一般来说，在工业设备安装之前，要对基础的各个部分进行严格的校核和验收，这其中包括所有预埋件和结构构件。

测量放线的施工之前，需对施工现场原始的纵、横向控制点进行利用；接着借助专业精密仪器，测设出施工现场内的设备中心线；然后垂直并平等该中心线，测设出纵、横辅助的中心线，最后在纵向的辅助中心线上设立各个控制点，建立基准线网格。

2.2 安装测量的基本流程

施工作业流程直接影响工业设备中的测量方法的选择，严格精密的作业流程能够有效控制测量精度，保证测量质量。一般来说，其施工流程为：

1、确定基准点的标版。

2、必须精准地确定底层的横、纵向中心线。

3、确定与底层纵向中心线相关的辅助中心线。

4、标出辅助中心线上方各个控制点的起点位置。

5、确定辅助中心线上方各个控制点的位置。

6、投测其它层（即底层以外）的基准线网格。

3 安装工业设备的测量方法

工业设备安装的过程是一个繁杂、精密系统工程；其中的一个组成的非常重要的部分则是安装的检测；自建立工程的控制网，施工放样至安装和检测；其贯穿于设备安装的整个过程。和普通工程的测量相比较，设备的安装测量的方案施工和设计受到其位置的限制；设备的形状各异，种类繁多，同时安装测量的内容也很多；进行初步的安装之后需反复调试，有很大的复测量；设备间相对和绝对的精度要求非常高，且连接非常的密切；在重要的设备安装到位了之后，它的相对的空间关系需进行检测。本文将结合某船用柴油机试验厂的精密安装工程，并选出难度较高的几项工业安装项目，对它们的安装测量进行相关探讨。

3.1 行车轨道、梁的安装检测

在科学技术和经济高速发展的如今，一种作为重物地移动工具的行车；于各种各样的车间当中应用的越发普遍。在各类工业设备安装工程中，行车是非常重要的设备；大量的所需使用的原材料，所生产的成品以及半成品等的装卸均是利用其来完成的。行车的承载行车轨道和梁，有很高的质量安装要求；设备的安装是一项非常重要的工作。设备安装的测量基本的要求则是使得行车的轨道和梁安装到设计中规定空间的位置；也就是说，行车梁的中心线和行车轨道的中心线处于同一个竖直的平面之内；与此同时，两个轨道之间的跨距需和设计的要求相符合；轨道面与梁面于设计标高的位置之上。

3.2 工业设备安装校检的测量

根据设计和工艺的总要求，将大量的工艺设备构件按规定的精度和工艺流程的需要安装到设计的位置、轴线、曲面上，同时在设备运转过程中进行必要的检测和校准测量。一般进行测量是建立精密微型安装测量控制网。

对于小型设备，建立精密微型安装测量控制网，一般只需要设立几个参考点；对于大型设备，精密微型安装测量控制网的建立就必须要分段时、分区建立，需要微型安装网进行测量，一般来说，微型安装网类型有以下几种：直伸三角形网、环形三角形网、三维控制网以及微型高程网。

3.2.1 直伸三角形网

用于线状设备，或直线度、同轴度要求较高的设备安装中，一般为边角网，可用激光跟踪仪测边。有如下计算公式可以测量：

3.2.2 环形控制网

用于环形加速器磁件安装:径向相对误差为0.1～0.15mm，测量类型：测高环形三角网和大地四边形环锁。

环形控制网在测边、测高中代替用经纬仪测角，使角度的精度大大提高，在加速器工程中，采用专用铟瓦测距仪Distinvar测距，精度可达0.03～0.05mm，用专用工具丈量三角形之高，计算的转角精度为±0.25。

3.2.3 三维控制网

经过三维网整体平差可一次性得到网中各待定点的三维坐标（x、y、z）。三维网—利用水平角、垂直角、斜距、坐标向量（GPS，激光跟踪仪)观测值进行整体平差的控制网。

需要注意的是：垂直角观测时要对向观测。

三维控制网的优点：利用水平角、垂直角、斜距进行整体平差获取三维坐标，在布网、精度方面有一定优势；适用于高差较大的工业场地；激光跟踪仪的应用需要按三维网平差。

意义：避免了二次布网、观测和平差的繁琐工作；避免了一些相关元素分开处理在精度上、时间上和信息上带来的损失，理论上更加完善。

3.2.4 大地四边形环锁

图形结构强，需测量全部的边，工作量大，同时要求具备4种不同长度的铟瓦尺。

精度评定：一般要求给出切向误差和径向误差。如果在直角坐标系下平差，平差结果需要转换为切向误差和径向误差极坐标情况可直接得到径向误差。

3.3 高大的烟囱施工放样和垂直度检测

在实际中，烟囱多为圆台性高耸的构筑物；因为烟囱稳定性很差，底面积较小且筒身很高；所以，在施工的过程当中需对筒身的中心垂直偏差进行严格的控制。依据烟囱相应地施工设计规定，其顶部的中心所允许的和底部中心存在的偏差是15.0mm，而在该不锈钢厂中，其烟囱的高度为110.0m；所以，与烟囱的筒身相对应高度的A处位置，所允许的偏差V是：

依据（1）式能够对相对应的高层面之上存在的偏差实行调整。此外，为将上述精度的要求满足，需自烟囱基础施工测量放样，筒身施工和竣工之后运行等各阶段采取必要的有效控制措施。

4 测量中应注意的问题

部分工程当中，因为对于施工现场、设备有不同的要求，需增设相同基准线的网格于其它需要测量的层中，方便测量；测设的过程中测设的方法以及测量的步骤基本可以参考测量的放线操作中的步骤方法，基本操作步骤一致。

上述的测量放线工作更多的是理论上的误差控制，在实际的设备安装中，由于光学的对点器对中而引起的误差，气象因素引起的测量误差等，也会影响到控制点精度，因此要尽量缩小人为因素影响而造成的误差。消除光学对点器的误差，需做到，对划线与做点的过程中，线条的宽度控制在0.2毫米以内，点的直径要控制于0.5毫米内。