发电机定子吊装方案

一、概况介绍：禹州电厂350MW发电机定子重量为253T，几何尺寸为9640×4115×4665，安装位置在汽机主厂房12.6m运行平台上。由于施工现场无铁路专用线，定子通过平板车运至主厂房两机间，用两台80/20T桥吊抬吊卸车、调头和抬吊就位。由于桥吊额定载荷小，无法满足直接抬吊。在每台桥吊上临时安置一套提升装置抬吊扁担和定子。桥吊大梁在制造过程中已加固能承受135T负荷。提升装置由两台10T卷扬机、吊装梁、两套200T滑轮组和两个16T导向滑轮组成。定子调头是通过在抬吊的大扁担中间悬挂一个250T吊钩，将定子两侧四个吊耳与吊钩绑扎，然后将定子抬起后再将吊钩旋转90°即可。原小车不参与定子吊装工作，将其停于B列柱桥吊大梁端头。将吊装梁置于发电机纵向中心线上的桥吊梁上。卷扬机框架焊接在A排桥吊端头，在定滑轮组出绳上方布置导向滑轮，通过提升装置将定子从0m吊至12.60m平台，行走大车沿机组纵向中心线将定子吊至安装位置。每台桥吊主梁实际负荷137.7T，小于主梁允许负荷144.5T二、编制依据：1、《汽机房电动双梁桥式起重机技术规范书》（河南电力勘测设计院）2、《起重作业安全技术》3、《机械设计手册》4、《新型五金手册》5、《起重技术与安全》6、《DJ-10卷扬机技术参数》7、有关发电机定子厂供技术资料及设计院安装资料。8、禹州电厂使用80/20T桥吊吊装发电机定子论证会纪要。三、施工准备1.技术准备80/20T桥吊设备图及主梁加固证明书。BVI厂房布置图。发电机定子简图。2、主要施工机械及辅助性设施序号机具名称数量1200T滑轮4210T卷扬机23大扁担1（自制）4吊装梁2（自制）5钢丝绳6×37+1-170φ60.562m26钢丝绳6×37+1-170φ60.542m27136T汽车吊13．吊装前的准备工作（1）如附图一所示配制大扁担（大扁担及吊装梁采用箱形结构，用δ=20mm，16Mn钢板配制）（2）如附图二所示配制吊装梁（3）将吊装梁与200T滑轮组用销子连接。将吊装梁放置于桥吊两梁上，其位置在发电机纵向中心线处（距A排柱中心13.00m）。此处小车轨道上反扣1m[20槽钢，[20槽钢与吊装梁间用[10槽钢加斜撑。（4）将两台80/20T桥吊用的缓冲器去掉一侧，两桥吊间采用铰式连接并使两桥吊吊装梁上悬挂的滑轮组间距与大扁担的两吊耳中心间距相等，均为9000mm。（5）将桥吊上原小车大钩的卷扬机线路接到临时提升装置的卷扬机上。（6）将大扁担与200T滑轮组用销子连接，并放置于12.6M平台上，发电机纵向中心线上。（7）如附图七将10T卷扬机安装在支撑平台上，用卷扬机的钢丝绳将导向滑轮及吊装梁上悬挂的滑轮组和大扁担上的滑轮组穿绕连接。（8）在定子吊装前测量汽机基础沉降点数据。四、吊装程序及质量标准（1）将发电机定子用平板车运输至厂房内两机间发电机纵向中心线上，按附图三所示将定子与大扁担绑扎，然后缓慢提升大扁担，在离平板车100mm处下降，反复三次调整卷扬机的抱闸。检查桥吊、卷扬机、吊装梁、滑轮组、大扁担、绑扎绳有无异常变化，测量桥架及吊装梁垂弧，桥架大梁下沉量在25500/700=36.4mm，吊装梁下沉量在4400/500=8.8mm范围内，然后将定子放下，检查桥吊大梁有无永久变形。如有下沉量超标和永久变形情况，待查明原因后决定吊装。在无异常情况时，缓慢提升定子，在离开平板车100mm时，将平板车移开，缓慢降落定子至0m地面上，完成定子卸车。（2）按附图四所示将250T吊钩与大扁担绑扎，然后将定子用绑扎绳挂在250T吊钩上，缓慢提升大扁担，在定子微微离开地面时，旋转250T大钩与定子，使其与发电机纵向中心线一致，完成定子调头。（3）按附图五所示将定子与大扁担绑扎，然后缓慢提升定子，当定子底部超过12.6m时，行走桥吊，将定子吊装就位。（4）恢复桥吊，吊装结束。五、有关计算名称单重(kg)数量定子2530001个250T吊钩36001个大扁担64331个吊装梁2111.822个卷扬机绳13812套250T钩绳6181套10T卷扬机56002台250T滑轮组23404个定子绑扎绳8992条16Mn材质许用拉应力[σ]=2200kg/cm2，许用剪应力[τ]=1300kg/cm2说明：定子调头时受力最大，按此状态计算受力。1、卷扬机选取：滑轮组选200T10-10型20股绳见附图六卷扬机起吊重量G=G定/2+G扁/2+G单滑+G卷绳+G钩+G钩绳=253/2+6.433/⒉+2.34+⒈9+3.6+0.618=138.18t有效分支数n=20滑轮组滑动综和摩擦系数E=⒈02抽头拉力S=GEn-1(E-1)/（En-1）=138.18×⒈0219(⒈02-1)/(⒈0220-1)=⒏29T选用10T卷扬机2、（1）卷扬机绳的规格选取，选6×37+1-170-Φ30mmP破=47600kg安全系数K=47600/8240=5.8倍（2）卷扬机绳长的选取吊装连接大扁担与定子绑扎绳时，卷扬机定滑轮标高为25.85m，动滑轮标高为7.06m，滑轮直径D=0.6mL=(2585-7.06)×20+(0.6×3.14)×10+15+13=422.64m取绳长为430m定子吊至14.40时卷扬机滚筒上卷绳长L卷=450-（2.5+0.6）×20-（0.6×3.14）/2×20=349.16L额=3823、定子在起吊过程中绑扎绳的计算(如图2)(1)绑扎绳长的计算此时绑扎绳垂直高度为4.5m(见附图五)绳长L=(4.52+2.12)1/2×2+0.7=10m考虑扁担上放枕木等因素取绳长为10.5m每吊点均为四股绳，则总绳长为10.5×4=42m(2)定子绑扎绳选用6×37+1-170φ60.5钢丝绳,其破断拉力为190T每根绳受力F=G/cosα=253/4/4/[4.5/(4.52+2.12)0.5]=17.47T安全系数K=F破/F=190/17.47=10.884、定子调头时绑扎绳计算（见图6）选6×37+1-170φ60.5长62m钢丝绳L1=（2.252+2.12）1/2=3.08α=sin-1(l1/l)=260每根绳受力F=G/cosα=253/4/4/cos26=17.19安全系数K=190/17.19=11.055、调头时250T吊钩穿绕绳选6×37-170-φ30mm受力情况见图12F=G定+G吊钩+G绑扎绳=253+3.6+0.899×2=258.38Tθ=tg-11/10=6.3°250T钩绳受力P=F/COSθ=258.38/2/COS6.3°=130.49tP单=P/N=130.49/18=7.25TP破170=47.5T安全系数K=P破/P单=47.5/7.25=6.55倍6．大扁担计算（1）大扁担受力（见图3）θ=tg-11/10=6.3°G=G定+G绑扎绳+G钩+G钩绳=253+1.78+3.6+0.618=259.02TF垂=G/2=129.51TF水平=F垂×tgθ=129.51×tg6.3°=12.8t大扁担上放道木,道木上为250T吊钩绑扎绳.钢与木磨擦系数u=0.4f=u×F垂=0.4×129.51=51.8TF水平（2）大扁担最大弯矩及应力计算Mmax=F垂×L=129.51×3.5=453.29TMWx=(BH3-bh3)/6H=(1203×70-1163×66)/(6×120)=24917.8cm3σ=Mmax/Wx=453.29×105/24917.8=1819.12Kg/cm2≤[σ]（3）大扁担吊耳两侧拉应力（见图4）吊耳选用δ=20mm钢板,并两侧加δ=20mm的护板σ=G/A拉1=259.02×103/4/[(50-20)×(4+2)]=359.75Kg/cm2（4）吊耳拉应力σ=G/A拉2=259.02×103/(4×50×2)=647.55Kg/cm2（5）吊耳剪切力τ=G/Ajq=259.02×103/（4×6×15）=719.5Kg/cm2≤[τ]（6）拉板焊缝剪应力焊缝总长1485mm,高15mm,两边施焊τ=259.02×103/(2×2)/(148.5×0.8×1.5)=363.38Kg/cm2[τ]7、吊装梁的计算(1)吊装梁受力（见图5）G=2G滑+G卷+G卷绳+（G扁+G钓+G钩绳+G定+G绑扎绳）/2=2.34×2+5.6+1.381+(6.433+3.6+0.618+253+0.899×2)/2=143.36TRA=RB=71.68T（2）弯矩及应力计算Mmax=PL/4=143.36×4.4/4=157.7TMWX=(a3b-a13b1)/6a=(703×50-663×46)/(6×70)=9345.67cm3σ=Mmax/WX=157.7×105/9345.67=1687.Kg/cm2(3)吊耳拉板两侧拉应力（见图4）δ=20两边贴δ=20钢板σ=G/AL=143.36×103/2/[(50-20)×(4+2)]=398.22Kg/cm2(4)吊耳拉应力σL=143.36×103/2/(50×2)=716.8Kg/cm2(5)吊耳剪切力τ=143.36×103/2/[15×(4+2)]=796.44Kg/cm2(6)吊耳焊缝剪应力焊缝长985mm.高15mm.τ=143.36×103/2/(98.5×1.5×0.8)=606.43Kg/cm28、卷扬机导向滑轮固定点及钢丝绳计算在行车梁上焊接长、高分别为300mm，厚度为20mm钢板两块，中心开φ100圆孔作为固定卷扬机导向滑轮绑扎点。卷扬机钢丝绳与定滑轮组钢丝绳在导向滑轮处夹角大于900，现按900时计算受力。导向滑轮受力F导=21/2F卷额=14.14T（1）钢板受力计算钢板受剪应力τ=(14.14×103)/(2×2×10)=353.5kg/cm2焊缝剪应力τ=(14.14×103)/[30×2×1.5×0.8]=196.39kg/cm2(2)钢丝绳受力计算导向滑轮固定绳选用6×37+1-170φ39钢丝绳,采用双股。P破=78.7T安全系数K=2P破/F导=2×78.7/14.14=11.13六、安全措施1。吊装前，会同质检、安监、综合队、起重等有关人员对吊车、卷扬机、滑轮组、吊装梁、大扁担及钢丝绳等进行全面仔细的检查,在各方人员认可后,吊装工作方可进行。2．吊装时应统一组织，分工明确，信号准确无误，并确保相互的通信联系。3．定子起吊100mm时，必须对吊装机械及全部装置进行全面检查，确定无误后方可继续进行。4．吊装过程中确保提升及降落时要缓慢，并保持扁担和定子的水平。5．作业区域严禁闲人逗留，设置警戒区禁止随意出入。6．吊装前，通知变电所等部门，保证吊装时用电需要，与吊装用电同回路的其它设备停止使用，避免因停电、电品质差中断吊装。7．吊装期间，电气及机械检修维护人员必须始终不离现场，确保随时处理出现的问题。8．吊装梁及大扁担在配制前必须由相关专业制定施工工艺，并严格实施，确保扁担的配制质量与强度。9．吊装前认真进行方案交底，使所有吊装人员熟悉吊装方法、要求及安全措施。七、施工组织措施:总负责：丁原贞总技术负责：刘钧负责：胡广超、谷利岩技术负责：马国强、张文胜安检：蔡景德质检：王成群八、吊装主要施工机具及材料：1、施工机具:名称规格单位数量汽车吊136T台1电焊机台2倒链3T台2滑轮组200T10-10组2卷扬机10T台2大扁担个1吊装梁个1枕木根62、施工材料:名称规格单位数量卷扬机钢丝绳6×37+1-170-φ30m430×2定子绑扎绳6×37+1-170-Ф60.5m70×2+50×2=240250T钩绳6×37+1-170-Ф30m190槽钢[20m60槽钢[10m10钢板δ=10m215钢板δ=2016Mnm2120九、需土建配合项目两机间0米地面、两机间进门处暂不施工，待发电机定子就位后再施工。