浅谈设备的垫铁安装规范与布置方式

张家麟 杨文祥

摘要在施工过程中，设备安装的找平是通过底座下垫铁的安放及调整来实现的，本文简单介绍了设备安装中垫铁的规范要求与布置方式

关键字：垫铁  布置  点焊

1.前言

设备的垫铁安装是工程项目施工过程中是一项关键工序，安装质量直接影响到设备投产后的运行状态，甚至影响正常生产，正确合理的安装垫铁，是机械设备安装过程中的重要环节。

2.垫铁对设备安装的作用及重要性

2.1垫铁在设备安装中主要取到以下两个作用：

1）用于将设备质量、设备固定地脚螺栓预紧力及设备运行过程中的动载荷平稳传递至基础；

2）用于对设备安装标高、水平度进行找正，弥补设备制造过程产生的精度误差和设备基础施工造成尺寸偏差，满足设备安装设计工艺尺寸安装精度要求。

2.2垫铁对设备安装的重要性

垫铁作为设备基础承压及传力部件，安装质量关系到设备能否长期平稳、可靠运行。

垫铁安装质量对设备运行影响是长期的，不会立即能够反映出来。垫铁安装质量若达不到技术要求，经过一定时间的设备运行后，原安装状态将会发生变化，导致设备运行长期振动过大造成二次灌浆层及基础开裂，发生设备运行故障。

3.垫铁的设置方法

3.1垫铁的安放规范要求

根据《GB50231-2009机械设备安装工程施工及验收通用规范》要求，当机械设备的载荷由垫铁组承受时，垫铁组的安放与使用应符合下列要求：

1）每个地脚螺栓的旁边应至少有一组垫铁（《SH/T 3538-2017石油化工机器设备安装工程施工及验收通用规范》中要求“在地脚螺栓两侧各放置一组垫铁”）；

2）垫铁组在能放稳和不影响灌浆的条件下，应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方；

3）相邻两垫铁组间的距离，宜为500~1000mm；

4）设备底座有接缝处的两侧，应各安放一组垫铁；

5）承受载荷的垫铁组，应使用成对斜垫铁；

6）承受重负荷或有连续振动的设备，宜使用平垫铁；

7）每一垫铁组的块数不宜超过5块；

8）放置平垫铁时，厚的宜放在下面，薄的宜放在中间；

9）垫铁的厚度不宜小于2mm；

10）除铸铁垫铁外，各垫铁相互间应用定位焊焊牢。

11）机械设备调平后，垫铁端面应露出设备底面外缘；平垫铁宜露出10~30mm；斜垫铁宜露出10~50mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。

3.2 垫铁的布置方式

根据设备底座形状与底脚螺栓分布的不同，应合理的采用不同的垫铁布置方法，既能满足规范要求又要与现场实际相结合，有以下6种布置方式：

1）标准垫法。这种垫法，垫铁在地脚螺栓的两侧，这是布置垫铁的基本方法，因此称为标准垫法。一般设备安装工程都采用这种垫铁布置方式。

2）十字垫法。这种垫法一般用于小型设备，其设备底座较小，地脚螺栓间距较近，如设备支架等。

3）井字垫法。这种垫法适应于设备底座近似方形，而较十字垫法的设备底座大些的底座。

  

4）筋底垫法。当设备底座下部有筋板时，一般要把垫铁放置在筋板的下方，以加强设备底座的刚性。

5）辅助垫法。当地脚螺栓间距较远时，应在两地脚螺栓的中间位置加一组垫铁，称为辅助垫法。

6）混合垫法。混合垫法是由于设备底座的形状较为复杂和地脚螺栓间距较大，而采取的一种垫铁布置方式。

4.垫铁的设置常见问题

垫铁安装的目的是能够平稳的将设备自重及运行动载荷传递至基础，不能使设备承担附加载荷。因此要使设备底座出现不出现悬臂受力情况，避免设备底座承受力弯曲变形，引起的设备运行振动，破坏已设置合格的垫铁工作状态，下图二中所示了三种常见错误现象：

现象一，垫铁位置不够靠近每个地脚螺栓

现象二，如果地脚螺栓左边留给垫铁的工作位置较窄，可使用开口垫铁解决，否则，应使用在地脚螺栓两侧均应设置垫铁组；

现象三，垫铁组伸入设备底座没有超过设备地脚螺栓的中心。

5.垫铁点焊固定

由于垫铁通常是由两块斜垫铁及二到三块平垫铁共同构成的，点焊可使多层垫铁之间形成一个整体，增加垫铁组的稳定性，如果垫铁不点焊固定，在短期内不会有明显的症状发生，但经过设备运动一段时间或振动之后，垫铁与垫铁之间则会发生相对滑动（特别是两块斜垫铁之间），破坏二次灌浆层，甚至破坏基础，引起设备振动，给设备的安全运行造成较大危害。

垫铁点焊部位是很多施工人员模糊不清与忽视的地方，应选择在垫铁组的两个侧边，点焊此两个部位的优点是，由于垫铁长度方向尺寸大，点焊几乎不会引起垫铁发生变形。如果点焊在垫铁的端部，由于垫铁厚度尺寸小，点焊容易引起垫铁受热变形、破坏垫铁工作面，需要对已点焊过的垫铁重新研磨处理，甚至不能继续使用。

垫铁每侧点焊点数量可根据垫铁尺寸大小确定，不能少于2点，每个点焊位置点焊长度不宜小于15mm，点焊部位必须确保熔透上下垫铁。

4.结束语

垫铁安装是设备安装过程中最先开始的工序，看似简单，但对设备是否能长期正常运行起着重要作用，在实际的设备安装过程中经常被忽视。因垫铁安装质量问题引起设备运行振动异常，一般需要重新对整台设备或机组重新进行找正，严重情况下还会损坏设备影响长周期平稳运行，甚至引起装置非计划停工，带来巨大经济损失，设备安装过程中应引起高度重视。