定子吊装方案111

满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第1页西北电建一公司发放编号:文件编号:满洲里热电项目2×200MW热电厂新建工程发电机定子吊装方案西北电建一公司满洲里项目部二OO八年八月满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第2页西北电建一公司一、概述满洲里热电项目2×200MW热电厂新建工程，机组1#、2#发电机定子由日本引进，重208T，外形尺寸为长×宽×高=7550×5050×4250（mm）。发电机定子安装位置位于10米汽机运转平台。定子由汽车运输至现场。吊装过程及方法简述如下：现场配制的起吊门架、两套200T滑轮组、两台15T卷扬机等组成提升装置。首先，通过提升装置将定子提升至合适高度以后，在门架中间梁上方铺设滑道并拆除门架上部结构件以及滑轮组等。然后，通过布置在10米平台上的牵引装置将定子拖至发电机定子安装位置。二、编制依据1、《钢结构设计与计算》机械工业出版社2、《施工组织总设计》3、《起重机械》实用手册4、《起重知识》水利电力出版社5、《材料力学》水利电力出版社6、《电力建设安全工作规程》DL5009.1-20027、相关定子厂家资料8、现场实际勘测数据三、定子运输两台发电机定子已到货并放置于距汽机房较远的专用仓库内。拟用哈尔滨气轮机厂的300T的专用运输车运输定子。在仓库内用4台200T专用液压千斤顶将1#定子顶升，当高度超过运输车时，运输车倒到定子下方，同时降液压千斤顶，定子落到运输车上，运输车沿厂内道路行驶，从汽机房扩建端满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第3页西北电建一公司进入汽机房，沿B排柱和机组基础之间的道路运输到1#机组一侧，使发电机定子的横向中心线和1#发电机定子基础的横向中心线一致（装车时要注意定子的方向），用提升装置卸车。用同样的方法进行2#定子的运输，若两台发电机定子同时吊装，2#定子用200T专用液压千斤顶卸车，然后进行吊装装置的组对。机组基础到B排柱间为定子运输道路，道路标高为-3m，道路回填土要夯实，道路通道上的平台、辅机基础等建筑物暂停施工，定子吊装就位后再进行施工。路道输运2#机组1#机组2#机组定子纵向中心线1#机组定子纵向中心线纵向中心线BA四、施工准备1、在主厂房主基础右侧-3米制作吊装门架生根用的混凝土基础（基础深1米）并预埋δ=20mm的钢板，基础方位及要求见附图。2、配制吊装用门架：吊装门架支撑杆共分两层，第一层每侧由4根φ426×11的无缝钢管组成，第二层每侧由3根φ426×11的无缝钢管组成。第二层支撑杆通过3拼I50a工字钢梁（中间梁）支撑在第一层支撑杆上，另外，在第一层支撑杆上还要铺设拖拉定子用滑道。第二层支撑杆上方每侧安装有3拼I56a工字钢满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第4页西北电建一公司梁（顶梁），在两侧顶梁上方安装由现场通过16Mn钢板配制的吊装梁。吊装梁与顶梁、滑道与中间梁以及第一层支撑杆与基础预埋铁通过焊接方式连接，第二层支撑杆与顶梁和中间梁、第一层支撑杆与中间梁采用M36的螺栓连接。为了增加门架的稳定性，在A1、B1、A2、B2几组支撑杆本身通过横梁和拉条组成一整体。另外，A2和B2组支撑杆在上方也通过横梁和拉条将4组支撑杆整个连成一整体来增加门架稳定性。具体门架结构尺寸及各部分的组合方式及方法见附图。3、滑道配制安装因滑道铺设沿定子横向中心线对称布置，可根据现场情况布设。考虑到定子结构，滑道铺设间距为4米，沿汽轮发电机机组横向中心线对称布置。第2组滑道放置在主基础横向中心线两侧与第1组滑道连接。因考虑吊装步骤，施工准备期间先铺设第2组。第1组滑道待定子起吊到合适位置以后，由定子下方穿入与第2组滑道连接。滑道铺设过程中需注意事项：1.滑道铺设要平直，各组滑道之间连接要牢固可靠。2.50轨在接口部位不能有大的错位现象，50轨滑道梁上每间隔1.5米要用卡片固定；若铺设成槽钢滑道，槽钢与工字钢滑道需可靠连接。3.第2组滑道底部要分别铺设δ20mm厚的钢板以保证平台楼板面不承重。4.滑道要与调整发电机用预埋工字钢可靠连接。4、卷扬机布置满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第5页西北电建一公司两台起吊用15T卷扬机布置在0米层汽机端正对吊点位置处，并可靠固定。一台牵引用卷扬机布置在运转层发电机汽端B列柱处。5、滑轮组悬挂及穿绳两套200T10-10滑轮组的定滑轮要提前用φ30钢丝绳绑扎在吊装梁上，绑扎时尽量提高定滑轮的标高。滑轮组穿绳采用花穿，有效分支数为20股，滑轮组绳头死点在定滑轮上。6、在门架中间梁处要提前搭设好脚手架以便于滑道穿装和门架上部的拆除，但脚手架搭设应不能妨碍定子的吊装通道。7、卷扬机和滑轮组到达现场后，要严格检查其转动部分应灵活无卡涩，电气部分应可靠。五、吊装程序1、发电机定子具备吊装条件时，吊装框架要保证定位准确，定子横向中心和汽轮发电机横向中心线一致。另外，要保证定子纵向中心和门架A1支撑柱和B1支撑柱的中心一致。2、将定子与滑轮组用吊装绳牢固绑扎后，缓慢提升定子，待定子完全离开地面以后，检查滑轮组钢丝绳是否受力均匀以及吊装绳、导向滑有无异常。另外，全面检查门架结构有无异常。3、待正常后，缓慢提升定子100mm，进行反复三次提升以检查和调整抱闸。同时，再次检查门架结构有无异常现象。4、缓慢提升定子，提升过程中要保证两台卷扬机的同步，并设专人看护抱闸。5、当定子下部支撑板、底面提升至11米标高时，停止起吊。进行滑道1的满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第6页西北电建一公司穿装。穿装时要平稳，不能碰到定子与门架支撑柱，滑道与门架中间梁连接要牢固可靠。穿装期间，卷扬机司机和看护抱闸人员不能离开。6、滑道1铺设好后，缓慢回落定子将其放在滑道1上。此时，吊装绳刚好不受力。7、全面检查滑道1和门架下层结构的受力情况，待无异常后，依次去除定子的吊装绳、吊装梁以及上层的门架结构。8、启动牵引卷扬机将定子拖拉至安装位置（此时，定子的纵向中心线与定子安装位置的纵向中心线相重合）。拖拉过程要缓慢并注意不要让定子行进路线偏斜，以防止卡住滑道。9、利用4台100T千斤顶分数次将定子缓慢回落至台板上。定子吊装和就位工作完成，拆除全部的临时措施。六、有关计算说明：计算中非特殊注明G均表示为定子重量为248T。以下计算是以定子248吨计算的。本工程定子重208吨，则更安全。1、基础承载计算门架基础为两块长×宽=7000×1500mm，深1000mm的混凝土浇筑件，地基应夯实，本地地基承载应不小于40～80T/M2。按最小承载计算，则基础最小承载为：Fmax=2×7×1.5×40=840T定子重量为248T，附加重量考虑为40T。基础总承载为288T，小于840T，满足要求。2、支撑杆承载计算满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第7页西北电建一公司支撑杆承载计算分两部分进行，一部分为下层支撑杆，一部分为上层支撑杆。上层支撑杆长度系数考虑为μ=1.5，下层考虑为μ=0.7。支撑杆均为φ426×11的无缝钢管，其截面回转半径i=14.68cm,截面积A=143.34cm2。上层支撑杆承载计算上层支撑杆由6根φ426*11的无缝钢管组成，长度为L=12.30m。上层支撑杆承载为定子和提升装置、门架顶梁等附加重量，将承载考虑为1.05G。支撑杆长细比为：λ=μL/i=1.5×1230/14.68=125.68支撑杆临界应力：σcr=π2E/λ2=π2×2×105/125.682=124.84Mpa支撑杆临界载荷：Pcr=σcrA=124.84×143.34=178.95T考虑安全系数nst=3,则[Pcr]=178.95/3=59.64T支撑杆载荷为：P=1.05G/6=43.4T＜[Pcr]支撑杆稳定性及承载能力满足要求下层支撑杆计算下层支撑杆由8根φ426×11的无缝钢管组成，长度为L=12.8m。下层支撑杆承载为定子和提升装置、门架顶梁、上部支撑杆、门架中间梁等附加重量，将承载考虑为1.08G。支撑杆长细比为：λ=μL/i=0.7×1280/14.68=61.03支撑杆临界应力：σcr=π2E/λ2=π2×2×105/61.032=529.42Mpa满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第8页西北电建一公司支撑杆临界载荷：Pcr=σcrA=529.42×143.34=758.87T考虑安全系数nst=3,则[Pcr]=758.87/3=252.95T支撑杆载荷为：P=1.08G/8=33.48T＜[Pcr]支撑杆稳定性及承载能力满足要求3、吊装梁强度核算30吊装梁截面如右图所示：Wx=(BH3-bh3)/6H60020=(50×603-46×543)/6×60=9879.6CM3考虑到吊装梁承担载荷为定子重量和500滑车组、吊装绳、卷扬机绳等附加重量，因此将吊装梁承担载荷考虑为1.04GF14100F2吊装梁受力分析如右图所示则：F1=F2=288×1.04/2=149.76T6500吊装梁所受最大弯矩Mmax=F1(6.5-4.1)/2=1.79×106Nm吊装梁最大应力为：σmax=Mmax/Wx=1.79×106/9879.6=181.2Mpa＜[σ]=220MPa注：16Mn[σ]=220Mpa4、门架顶梁强度核算门架顶梁由3拼I56a工字钢组成查型钢表Wx=3×2342.31=7027CM3。门架顶梁承担载荷为定子重量和滑车组、吊装绳、卷扬机绳、吊装梁等满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第9页西北电建一公司附加重量，考虑承担载荷为1.05G。门架顶梁受力分析如右图所示：则：门架顶梁所受最大弯矩为：FMmax=1.4F1=1.4×1.05G/6=1.4×1.05×288/6F11400F21400F3=7.06×105Nm门架顶梁最大应力为：σmax=Mmax/Wx=7.06×105/7027=100.5Mpa＜[σ]=160Mpa5、门架中间梁强度核算门架中间梁由3拼I50a工字钢组成查型钢表Wx=3×1860=5580CM3。门架中间梁承担载荷为定子重量和滑车组、吊装绳、卷扬机绳、吊装梁、门架顶梁、上层支撑杆等附加重量，考虑承担载荷为1.08G。门架中间梁受力分析如右图所示：F2F1=F2=F3=1.08G/6F114001400F3则门架中间梁所受最大弯矩为：Mmax=2F1/4=2×1.08G/4/6150020001500=2.59×105Nm门架中间梁最大应力为：σmax=Mmax/Wx=2.59×105/5580=46.4Mpa＜[σ]=160Mpa6、门架连接螺栓强度核算门架连接螺栓为M36，其截面积为：A=1017.36㎜2。[τ]=0.8[σ]=128Mpa。分析上部支撑梁与门架中间梁连接螺栓受力。满洲里华能热电有限公司2×200MW机组发电机定子吊装方案共26页第10页西北电建一公司剪切力为：P=f滑=1.08Gμ/6=1.08×288×0.2/6=10.37T剪切应力：τ=P/A=10.37×104/1017.36=102＜[τ]=128Mpa连接螺栓强度满足要求。7、滑道梁强度核算综合滑道梁自身结构及受力情况，将滑道梁的强度核算分两部分进行。第一部分为当定子刚放至滑道1时，对滑道1的强度核算。第二部分为当定子拖拉至中心时，对滑道2的强度核算。滑道1和滑道2的截面几何尺寸除顶板和底板外均一致，按照双拼焊接H型钢进行截面抵抗矩计算，截面几何尺寸如下图所示（滑道1顶板和底板为20，滑道2顶板和底板为30）：20（30）H型钢截面惯性矩：Ix=2×25×2×36.52+2×713/12=192877CM4则H型钢截面抵抗矩：Wx=192877/37.575020=5143CM3则滑道1截面抵抗矩为Wx=2×5143=10287CM3500滑道2H型钢截面惯性