发电机定子吊装方案分析与对策

1发电机定子吊装方案分析与对策摘要：着重探讨发电机定子吊装的几个关键环节、实例与应用关键词：吊装方案效果沾化发电厂2×150MW工程发电机定子由济南发电设备厂制造。定子净重为148.2t，外型尺寸为（长×宽×高）7160×3600×3760mm，轴向两吊攀之间的间距为3426mm。定子吊装就位的纵向方向与主厂房A列垂直，吊装中心线距A列柱中心线的距离为10280mm。由于建设单位、设计单位在初设阶段对发电机定子吊装认识不足，在设备选型、汽机房框架结构设计中考虑到了行车、发电机定子重量，但对吊装机具仅考虑了2t附加重量，实际附加重量为16.31t，这给吊装方案的确定带来困难。问题1：设计院对汽机房框架结构复核后，建议对行车梁进行加固，每根梁底部加两个支撑，采用φ219厚壁无缝钢管，穿过9米、4.5米平台，支撑在0米临时基础支墩上。问题2：设备厂家答复行车主梁可以承受额外附加荷载，但行车轮压严禁超出，并且行车行走机构动力不足，无法满足行车行走要求。一、总体方案的确定:我们结合实际情况，召集建设单位、设计单位、设备厂家首先根据汽机房框架结构配筋设计进行验算，安全系数略低。由于吊装时间为五月份，不必考虑雪荷载和地震荷载，因此设计荷载的安全系数仍满足吊装要求，2但设计院提出吊装过程中行车在行车梁任一点的停留时间不得超过半小时。针对上述主要矛盾点，并吸取同类机组经验，确定总体吊装方案：发电机定子由运输车辆直接运进主厂房内的指定位置，然后由A、固定在80T行车上的2套50t定滑轮、10t卷扬机组成起升系统；B、80t行车主钩；C、30t卷扬机（用于行车行走牵引）共同完成定子的卸车和吊装就位工作。二、具体吊装方法：1、根据设计院图纸设计和80t行车说明书，准确确定80t行车上的50t定滑轮悬挂梁、小跑车和10t卷扬机的位置，并作好平面图。2、50t定滑轮悬挂梁、10t卷扬机紧靠悬挂梁按附图尺寸安装并加固好，挂好50t定滑轮组，悬挂梁上部作好圆弧过度，调整φ32.5㎜的钢丝绳，确保每股受力均匀。200t吊钩按附图将绳穿好作好准备。3、将小跑车小钩部分拆除，以降低附加荷载，并严格按吊装平面示意图尺寸将其固定好。4、定子到工地后由运输拖车直接运到定子起吊前的指定位置。5、由固定在80t行车上2台50t滑轮、200t吊钩、10t卷扬机组成的起吊装置和80t行车主钩抬吊完成定子起升与下降动作，满足定子就位需要。6、由80t行车及3t卷扬机组成的牵引系统使定子到达安装位置。三、吊装前准备：1、80T行车及起吊装置3A、80T行车钢结构和焊缝进行全面检查，若有开裂和变形应补焊和加固，并分析原因，制定相应的措施。B、检查行车的行走及传动部分，加油保养、监听，如有异常声音，查明原因，彻底消除。C、检查行车的电气设备和接线是否良好，电流是否过载，电阻器是否有过热现象。D、80t行车检查验收，试吊达到正常使用条件。E、检查3t、10t卷扬机、50t滑轮的安全技术状况，达到正常使用条件。F、50t定滑轮悬挂梁和10t卷扬机底座按附图制作、安装完毕。悬挂梁按平面图放在指定位置处，两侧分别加焊三角支撑与行车主梁相连，并按要求挂好50t定滑轮。10t卷扬机按要求布置，并与行车主梁焊接牢固。G、钢丝绳按要求正确穿绕，固定牢靠。H、施工用索具（主要包括φ48×16mm钢丝绳扣、2只5t倒链）合格2、主厂房A、主厂房框架结构已经达到设计要求；B、厂房A、B列行车砼梁及道轨与螺栓的紧固合格，测量A、B列柱的垂直度达到设计要求；C、做好吊装前及就位后汽轮发电机基础的沉降记录；D、将行车轨道上清理干净，不得有影响行车行走的障碍物。E、作好吊装前后80t行车主梁的下挠度测量。3、汽轮发电机就位基础4A、定子就位的纵向中心线标记好；B、地脚螺栓、机座、台板、垫片等处理干净，基础铲平，台板、垫铁配制安装完成；C、定子的就位基础验收完毕，达到吊装定子的要求，且不得有影响定子吊装就位的障碍物（如安全栏杆临时拆除等）。4、其他项目保证定子吊装过程中双回路正常供电；5、定子进厂路线及吊装场地的准备：对定子运输路线进行平整与加固，满足定子进厂路线及吊装要求。四、定子吊装1、定子运输车辆直接由A列柱进料口倒进汽机房内，使定子横向中心线与定子就位时的横向中心线基本重合（误差应≤20mm）。2、停车后，将Φ48×16mm的钢丝绳挂好，作好试吊与起吊准备。3、起吊前进行试吊工作：将定子吊起离开拖车上平面约100mm，停留10分钟，全面检查80t行车主钩卷扬机、10t卷扬机、50t滑轮组、钢丝绳、行车梁、悬挂梁、支承梁等部件是否有异常，2台卷扬机制动器工作是否正常。由建筑专业人员使用水平仪测量试吊前后行车主梁的挠度值（要求下挠度值小于行车跨度的L/700，即下挠度值不得大于45mm），测量A、B列柱的垂直度和行车道轨的下陷度，作好测量记录。在一切正常之后，进行起升、下降两次制动试验，要求制动器动作平稳、可靠，。在落实卷扬机、行车、A、B列柱及轨道等各系统正常之后，由起吊总指5挥发出起吊命令，方可进行正式起吊。3、定子正式起吊：开动10t卷扬机、80t行车主钩将定子下缘高度一次起升至高约9.5m时，停止起吊。4、向固定端缓慢开动行车及3t卷扬机，在行车行走过程中要作好监护，当定子纵向轴线与定子就位中心线重合时，停止行车及3t卷扬机。5、待定子完全静止后，开动10t卷扬机、80t行车主钩，徐徐落下定子。当定子下缘距就位位置为150mm时，吊装人员用倒链将定子稳住并且找正后就位。在此过程应注意下落定子时动作应尽可能的平稳，以免碰伤定子就位固定螺栓的螺纹。6、定子就位后再次检查找正的尺寸无误后摘钩完成吊装就位。7、将小跑车固定部分拆除，将50t定滑轮悬挂梁及10t卷扬机支撑及加固部分拆除，恢复行车至正常使用条件。五、应注意的几点问题：1.施工前必须严格按要求办理安全施工作业票。并对所有施工人员进行交底。2.卸车及吊装所用钢丝绳扣要有质量保证书。3.80t行车经试吊合格后才能投入使用。4.行车上10t卷扬机、50t定滑轮悬挂梁及固定装置要固定牢固，经技术人员验收合格后才能投入使用。5.在吊装过程中与定子吊装无关的施工应全部停止。6.施工必须明确施工人员职责，施工人员发现问题应及时准确地传达给6行车的负责人或总指挥。7.定子运输车辆行驶路线要明确，行驶路面要垫平、压实。8.在运输车辆由A列柱进料口倒进汽机房内之前，要在停车位置地面上作好定子就位时的横向中心线，在停车时要派专人验证中心线的对正情况，以防起吊时发生倾斜。9.起吊绳扣拴挂好后应反复调整并进行检查，要求8股钢丝绳受力均匀，不得出现钢丝绳挤压情况，钢丝绳及定子要吊挂牢稳。10.在定子试起作业时，各组测量及操作监护人员均应向技术、项目负责人汇报并确认正常后才能正式起吊。11.在起吊过程中，为使80t行车主钩和10t卷扬机受力平衡，应派专人协助起重指挥观测定子长度方向两端偏差不大于30㎝，随时调整80t行车主钩和10t卷扬机的提升速度，保证定子基本水平的上升。12.定子吊离运输车辆后，行车尽可能减少停止动作，要平稳、缓慢，不得对行车及吊具产生冲击性载荷。13.10t卷扬机和80t行车主钩卷扬机排绳良好，不得有绳跳现象，各操作、监护人员应按照分工监守岗位，吊装过程中若发现问题及时汇报。一切正常后方可继续作业。五、定子吊装有关计算：1.主要参考数据定子重量：148.2tφ48×16m钢丝绳扣重量：0.155t/条7200t钓钩重量：3t10t卷扬机重量（含φ28绳550米）：7t50t滑轮组重量（两套）：1.5t小跑车重量：16.118t悬挂梁重量：3t10t卷扬机支承梁重量：1.5t2.φ48钢丝绳扣受力计算：根据φ48钢丝绳质量证明书：单股φ48钢丝绳的实测破断拉力总和为1415kN，则最小破断拉力为：1415÷9.8×0.82=118.4（t）用φ48×16m钢丝绳，8股起吊。钢丝绳水平夹角为63.2º，则每股钢丝绳受力为：148.2/8/sin63.2º=20（t）则：安全系数：118.4/20=5.95安全系数符合要求63.2.3°83.10t卷扬机受力计算：根据φ28钢丝绳质量证明书：单股φ28钢丝绳的实测破断拉力总和为457.66kN，则最小破断拉力为：457.66÷9.8×0.82=38.29（t）10t卷扬机起吊重量：Q=148.2÷2+0.155+3=77.255t根据《建筑施工手册》第四版：跑头拉力计算系数：f0=fn-1(f-1)/(fn-1)=1.0417-1(1.04-1)/(1.0417-1)=0.079037039卷扬机钢丝绳牵引力为：F=f0KQ=0.079037039×1.1×77.255=6.72tK为动力系数f为滑轮阻力系数当定子起升到9.5m时，牵引钢丝绳与滑轮组钢丝绳的夹角为：arctg1/2.4=22.6ο则φ28钢丝绳安全系数为：457.66÷9.8÷(6.72÷cos22.6ο)=6.4210t卷扬机负荷率：6.95÷cos22.6ο÷10=75.3%因吊攀基本在定子高度方向上的中间位置，当定子在吊装起钩过程中长度方向两端偏差≤30㎝时，φ48钢丝绳扣、80T行车主钩和10t卷扬机φ28钢丝绳的受力情况基本不变，故不作计算。94.起升高度及钢丝绳长度的有关计算：定子就位平台高度为9m，另外就位固定螺栓的高度为20cm，故定子起吊高度下弦必须高于9.3m,方可水平运输至就位位置上方。如附件图所示：10t卷扬机距地面高为20米，20×17=340m，故卷扬机用钢丝绳长度为550m足够将200t吊钩下放至挂好Φ48×16mm钢丝绳扣的高度以下，且卷扬机滚筒能留存适量的钢丝绳。当定子起吊高度至9.5m时，250t吊钩上弦的高度为（2.1＋5.76＋9.5）＝17.36m，起升高度能达到要求。5.轮压计算：《80/20t行车技术协议书》中说明：在短期情况下，在靠近A列柱11m位置时，本行车主梁能够满足起吊发电机定子150t的要求（《80/20t行车技术协议书》第2页见附件）定子重量为148.2t，根据图纸设计，吊装时定子横向中心线距离轨道中心为9.705m。A．50t滑轮组中心距A列轨道中心为9.705-3.426/2=7.992m，此处重量合计为148.2÷2+0.155+3+1.5+3=81.755tB．80t行车主钩中心距A列轨道中心为：9.705+3.426÷2=11.418m，此处重量合计为：148.2÷2+0.155+16.118=90.373tC．10t卷扬机紧靠50t滑轮组悬挂梁布置，，中心距A列轨道中心为6.7m。10t卷扬机和支撑梁重量为：7+1.5=8.5t如定子吊装示意图所示：10列柱端列柱端由上图所示：A侧轮压大于B侧轮压A侧轮压值计算：8.5（31.5-6.7）+81.755(31.5-7.992)+90.373×（31.5-11.418）+62.882×15.75=31.5×4×XX=39.19tB侧轮压值计算：8.5×6.7+81.755×7.992+90.373×11.418+62.882×15.75=31.5×4×XX=21.69t即起吊定子时的最大轮压为39.19t，根据电动双梁桥式起重机技术协议书：道轨梁能承载的最大轮压为39.5t，行车轮额定载荷轮压值为33.5t。双梁式起重机桥架能满足吊装定子需要。（见附件）6.50t滑轮组悬挂用钢丝绳强度校核：查五金手册φ32.5mm钢丝绳最小破断拉力为：504kN每个50t滑轮组采用6股悬挂，则每股钢丝绳受力为：81.755÷2÷6=6.82t11安全系数为：504÷9.8÷6.82=7.54故安全系数符合要求。7.悬挂梁受力校核：I56c悬挂梁许用弯曲应力为：[σ]=160MPaδ20钢板悬挂梁许用剪切应力为：[τ]=100MPa悬挂梁许用最大挠度为：[f]=0.0015L=0.0015×4.3=0.00645m悬挂梁受力为：P=81.755×9.8×103=8.01×105N钢板宽度：a=300mm=0.3m钢板厚度：δ=2