高压开关壳体（罐体）制造车间厂房工艺设计

于得恭

【摘要】新东北电气集团高压开关有限公司沈阳生产基地位于沈阳市张市经济开发区，面积32.5万m2。基地北边隔开发区四号路与500kV沙岭变电站相邻，220kV出线跨过四号路，沿基地东北围墙向东南方向延伸。基地西、南、东方向是规划中的其它企业，西、北两个方向的三号路与四号路尚未建设，南边五号路亦未全线贯通。市政配套的水、电、天然气、蒸汽、热水接口均予留在五号路。

【关键词】高压开关；工艺；设计

新东北电气集团高压开关有限公司主要生产110kV～1000kV高压、超高压、特高压封闭组合电器和敞开式断路器、隔离开关及发电机断路器。生产过程中涉及的主要工艺包括：铸造、电镀、壳体（罐体）焊接、表面涂装、机械加工（金工）、绝缘、装配等。为了保证产品质量，行业内大型国有企业在生产组织过程中基本都会掌控这些工艺，特别是绝缘、关键零部件的机械加工、罐体加工、表面涂装、装配等。如果配套或协作质量、效率难以满足要求的情况下，电镀也往往要企业自行完成。

一、壳体（罐体）制造厂房总体规划原则及条件

企业生产基地的壳体（罐体）制造建设规划首先要满足的是“生产”需要，包括各种必要的生产厂房及配套动力设施；其次是按生产流程、地块特征、自然气象条件布置建筑物，尽量做到功能分区合理，物流简捷通畅，同时满足建筑消防的设计要求。

新东北电气集团高压开关有限公司沈阳生产基地壳体（罐体）制造规划条件：1）地块地理位置及气象条件：沈阳地区，冬季主导风向是北风，夏季是南风。建筑物布置时，尽量考虑洁净生产布置在主导风向上风侧，有废气、废水的生产布置在下风侧。2）地块北侧西边部分与500kV变电站相邻，其周边杆塔、架空线密集，这一段院墙不便开门作为外界对内主要出入口。3）地块南侧与开发区5号路相邻，方便进出。4）壳体（罐体）制造厂房定位，基本符合“有废水、废气的生产布置在主导风向下风侧”的原则。5）根据公司“十一五”发展规划的产品纲领、生产规模，必需由公司承担完成的生产任务所需壳体（罐体）制造厂房占地面积估算如下：罐体（壳体）加工25000m2。其它生产厂房根据厂区整体规划情况考虑。

二、壳体（罐体）制造厂房总工艺设计

方案总体规划思路：物流从东向西，人流从南向北、向东、向西。生产关系密切、单独建设不利生产组织的厂房考虑为大型联合厂房，如涂装和罐体加工布置为一体。

人流：生产人員从厂区主入口进入后，流向各厂房辅助办公楼（包括壳体（罐体）制造厂房辅助办公楼）。辅助办公楼的设置考虑人员进出方便，且便于与厂区办公生活区联系。

物流：在壳体（罐体）制造厂房周围设置四条通道（15米宽），并有5米宽绿化带，通过各厂房大门的布置形成物流通道网。需要加工的原材料从厂区北侧、南侧物流大门进入，通过纵向通道及各种库房流向各加工工位；经过加工的零部件经过厂房内横向通道送达涂装，经过喷砂处理及清洗转入涂装工序，成品壳体（罐体）后输入中转库、配套库进入总装配厂房。

三、壳体（罐体）制造厂房及涂装厂房内工艺设计

3.1壳体（罐体）制造厂房所承担的任务及生产纲领

1）任务。壳体（罐体）制造厂房承担1000KV、750KV、ZF15-550、ZF6-330、ZF6-220、ZF6-110、LW56-550、LW54-252、LN6-18等产品的罐体备料、成型、焊接、检验、机械加工等工作和导体下料、机加、焊接、清理、打磨及涂装等工作。

2）生产纲领。壳体（罐体）制造厂房生产纲领为生产全公司年产各种规格GIS组合电器和罐式断路器2396间隔所需的焊接铝罐、焊接钢罐和导体。

3）产品特点。壳体（罐体）产品采用日立公司和ABB公司技术。壳体（罐体）产品材质为钢材、铝材、不锈钢材料。其中1000KV或750KV壳体（罐体）包括主母线罐、隔接组合罐、断路器罐、支撑罐、分母线罐、断路器罐等最大直径×壁厚（mm）为φ2100×22，最大长度（mm）为8000，单件重13.5t。

4）生产性质。壳体（罐体）制造厂房产品生产性质：焊接钢罐生产为大批量生产；焊接铝罐、导体为批量生产。

3.2设备选择

本项目购置镗铣加工中心、变极性等离子/TIG焊机等先进设备132台套，新增设备详见新增工艺设备明细表。其中为了满足百万伏壳体（罐体）生产线的需要，选用美国AMET变极性等离子/TIG焊机。公司引进HYOSUNG和AEPOWER公司的800kv及1000kv的GIS产品，其壳体（罐体）不仅体积大，而且铝制壳体（罐体）占有2/3以上的比例，其材料厚度达16mm-25mm，材质为5083-H112。根据公司整体的规划和目前的订货情况，预计该种罐体的生产量在每天3个左右，而原罐体分厂仅具备16mm厚的铝母线罐的生产能力，尚不具备生产合格的25mm铝制隔接组合罐体的能力。

3.3车间组成、人员及工艺布置

1）车间组成、人员。车间由导体工段、下料工段、钢罐工段、铝罐工段、铆焊工段、金工工段、检验工段、技术室、调度室、办公室组成，其中：下料工段、钢罐工段、铝罐工段、铆焊工段罐体分厂及金工工段共计528人、检验工段28人、技术室21人、调度室10人、办公室7人。

2）工艺布置。壳体（罐体）制造车间与涂装工段共用一幢联合厂房，壳体（罐体）制造车间厂房在联合厂房西侧的由北至南七联跨厂房，最西侧为三层东西朝向的生活间，生产厂房由北至南将导体生产区、下料生产区、铝罐生产区、钢罐生产区、焊接生产区、金工生产区、罐体存放区分别布置在各跨内。

四、厂房工艺设计意义

工艺设计对于全新的生产基地是非常重要的。合理、可行、优化的规划方案是生产基地高效率运转的基础。方案要达到这种效果需要前期做大量的、充分的分析、研究、考察、决策工作。为了很好的实现企业发展规划目标，作到行业一流水平，不仅需在厂房建设、总体工艺规划方面做很多工作，在工艺设备配套及选择上也需要进行多方考察，选择使用先进、实用、成熟的工艺设备和技术，才有可能实现预期的目标。

参考文献

[1]刘志才.厂房工艺刚架边柱的稳定性分析[J].江苏建筑，2000（01）

[2]周先祥.浅谈厂房工艺设计与应用[J].芜湖职业技术学院学报，2005（02）.