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1、75T行车单机吊装150T发电机定子【摘要】:因为是单台机组施工,汽机房只设计了一台75T行车,而发电机定子重量为148.2T,加吊具等共计起吊重量为150.6T。为保证吊装过程的顺利进行,我们制定了两套方案,一套为行车梁加刚性支撑,定子纵向移动;一套为无刚性支撑,定子横向移动。经反复探讨、收集资料,我们决定使用第二套方案。并对卷扬机钢丝绳及出头拉力、定滑轮悬挂梁校核、卷扬机固定支撑梁、起吊钢丝绳进行了强度校核。由于准备充分,使该项目发电机定子顺利起吊、移动、就位成功。【关键词】:行车;发电机定子;单机吊装;无刚性支撑1、概述神木电石集团能源公司投资的2X150MW机组,本期只开工一台。汽机房
2、布置了一台75T行车,发电机定子共计起吊重量为150.6T。如果采用传统的刚性支撑方法吊装,需要制作、安装刚性支腿,费工、费料、费时。此方案行车大车不能行走,需要预留加热器平台高压加热器位置预留出来,不能进行土建施工,且发电机定子为超限运输,具体到货时间很难确定,到货后即要卸车。加之该工程工期特别紧,不允许加热器平台延缓施工。故我公司制定采用了如下简便易行的发电机定子吊装方案。2、基本思路设计方西北电力设计院主厂房设计已考虑了吊装150T发电机定子的荷载,对混凝土牛腿、行车轨道梁进行了校核。行车制造厂家按要求对行车主梁进行了加固设计,厂家承诺按“行车制造技术协议”进行了制造和验收。主厂房桥式起
3、重机技术协议中规定:“要求行车主梁采取两端加固设计,使行车满足汽轮发电机组安装期间发电机定子的抬吊要求。本工程采用单台行车在汽轮发电机组安装期间抬吊发电机定子(重148.2吨,不含起吊器具重量),起重机大梁的荷载设计应满足此要求。由电建单位提供可起吊75t的临时小车(或卷扬机构)抬吊发电机定子。大梁挠度满足1800o临时起重机构可采用行车副起升电气控制系统从设计角度讲主厂房混凝土牛腿、行车轨道梁、行车主梁均满足150.6T发电机定子的单机吊装条件。3、起吊设施布置辅助吊装系统由一个IOT卷扬机、滑轮组、卷扬机固定架组成。该装置布置于行车主梁之上,位置是定子起吊后中心线与安装位置重合。详见下图:
4、行轲车轨道32a工字钢IOT卷扬机16a工字钢行车大梁10吨卷扬机固定支撑梁由3根4米32#工字钢组成,滚筒前侧与132工字钢双拼梁拼接,后侧与132工字钢拼接,连接处全部满焊。卷扬机本体支架下方采用132工字钢全部加强。定滑轮悬挂梁由4米56#工字钢双拼组成,并且顶部、底部采用20mm的钢板300mm3800mm2块进行加强,对腹板用6IOmm钢板进行加强,悬挂梁所有拼接处采用焊接,焊缝的厚度不小于最薄组件的厚度。滑轮组的布置及穿绳:滑轮组为6柄80吨级滑轮共使用2台,1台固定在56#工字钢双拼梁上作为定滑轮组,一台作为动滑轮组来吊装定子。定滑轮组固定使用36.5mm的钢丝绳12米一根,共缠
5、绕5圈,接头用25T卡环连接。滑轮组穿绳采用大花穿法,如图下所示。自制吊装系统立面图4、定子卸车运输车辆将定子从汽机房2#机组扩建端进入指定卸车位置。使定子的纵向中心线和基础的纵向中心线重合。拆除运输中所用的临时保护罩及临时支撑,以减少定子的吊装吨位。用一对直径为652mnX15钢丝绳进行吊装定子,行车主钩一根,钢丝绳4股受力。吊装系统使用一根,钢丝绳也是4股受力。行车主钩吊装定子横向一侧两个吊攀,吊装系统吊装定子的另一侧吊攀。全面检查吊装系统及行车的各个受力点,检查安全后方可开始吊装。双机配合,缓慢将定子提起离开车面IOOmin,同时测量行车主梁挠度变化,通过起升和下落定子来检查吊装系统和行
6、车主钩的制动灵活性,确认安全后,起升定子离开车面500mm,运输车辆开走,定子落地。定子落地后重新检查各起吊设施,无异常后重新起吊至离地面50mm,水平行走。实际检测行车行走驱动、牛腿、行车大梁的强度,检测结果满足定子吊装条件。5、定子吊装吊装系统和行车主钩将定子缓慢起升,由于吊装系统和行车主钩的起升速度不均匀,必须有一名指挥人员在远处(能观测到定子起升水平的位置)进行指挥调平,以确保定子基本水平提升。待定子底面起升过9米汽机平台50Omm时,停止起升定子。行走大车将定子平移至基础的正上方。然后双机相互配合,将定子缓慢落放在就位位置。虽然对IoT卷扬机提前进行了负荷试验,但在实际操作过程中,因
7、行车主钩和卷扬机提升速度不同,需要反复停开机调平,卷扬机刹车片发热较严重。6、主要设备重量参数定子重量:148.2t(后续计算统一按15Ot计算)10吨卷扬机(含28mm钢丝绳量400米):6t80T滑轮组(一套):1.2t10吨卷扬机支撑平台:为15t定滑轮悬挂梁:15t吊装绳652mmX15米:为0.2t条。7、10吨卷扬机钢丝绳及出头拉力计算卷扬机出头绳共12股,卷扬机出头钢丝绳拉力:Sk=I.IQE12X(E-1)(E12-1)=8.8o其中:Q最大为150/2=75吨(75t为吊装系统吊重),E=1.04,1.1为动载系数。卷扬机额定负荷为10吨,满足吊装要求。钢丝绳选用6X37+1
8、170028mm,破断拉力为4105T,安全系数为41.05X12/75=6.6倍,吊装安全。8、行车轮压计算在行车技术协议中,3.3.3提到“起重机最大轮压:30.4t(额定荷载时),起重机最大轮压:30.4t(抬吊定子时:吊点距离大车轨道中心线不小于5m时)”,根据图纸设计,本方案中吊点距离大车轨道中心最小距离为7%所以轮压不需要校核。9、吊装钢丝绳校核钢丝绳52mmX15m的一对,钢丝绳每根四股受力,钢丝绳破断拉力为139.5t,定子重量为148.2t,按15Ot计算,钢丝绳安全系数为139.5X8/150=7.44倍,吊装安全。10、定滑轮悬挂梁校核悬挂梁由156工字钢双拼组成:双拼工
9、字钢总长为4米,两支点间距离为3.5米,悬挂梁总负荷为75+1.2+0.2+1(卷扬机绳)=77.4吨,按78吨计算。查表得156工字钢的性能参数为Ix=65590cm4,Wx=2342cm3,最大受力点位于梁中心,最大弯矩:Mmax=781000103504=68250000NXcmo弯曲应力:=MmaxWx=6825000(23422)=14570Ncm2=1457Kgcm21700Kgcm2,悬挂梁承力安全。为了加强安全系数,在工字钢腹板钢丝绳绑扎的位置选用10的钢板进行加强,加强4道。拼接工字钢时选用20的钢板3003800mm2块上下面进行加强。11、10吨卷扬机固定支撑梁校核10吨
10、卷扬机支撑平台由3根132工字钢组成,主要承力梁为卷扬机滚筒前方的132双拼工字钢,靠近A排的1根主要起支撑作用,卷扬机重量6吨,卷扬机钢丝绳出头拉力8.8吨,总和14.8吨,按15吨计算,132工字钢的性能参数为IX=I1O80cm4,Wx=692cm3,工字钢3.5米,卷扬机长2.2米,弯矩为:MinaX=I5义100010400/4=15000000Ncmo弯曲应力为:6=MmaX/Wx=15000000/(6922)=10838.15Ncm2=1083.8Kgcm21700Kgcm2o12、吊装高度校核行车的轨顶标高为19.3米,行车主钩可起升18米,吊装系统可起升高度17.5米,吊装
11、钢丝绳15米的一对,单根4股受力,高度为3.8米,定子吊攀离底面2.1米,定子吊装就位需要高度为9.5米+2.1米+3.8米=15.4米17.5米,故吊装高度满足需求。13、布置吊装系统与屋架间距离校核:吊装系统总高度为1500InIn(卷扬机高度),行车的轨道至屋架的底部实测值1620mm,空间高度满足需求,不影响吊装系统布置后的行车移动。14、总结3月22日下午2:15分发电机定子安全技术交底后正式起吊,2:45就位,整个吊装过程十分顺利。实测行车主梁负载时挠度变化量为15mm,吊装完毕后,行车挠度恢复正常。设计允许最大挠度变化29mm。主厂房混凝土牛腿、轨道梁、行车行走无异常。定子吊装成功使加热器平台工期提前20天,节约材料费、人工费月15万元。此方案得到甲方、监理方一致好评。参考文献:1 .主厂房桥式起重机技术协议书中国电力工程顾问集团西北电力设计院设计2 .许本安,李秀治.材料力学M.上海交通大学出版社.1988.73 .罗迎社,喻小明.工程力学M北京大学出版社.2006.84 .樊兆馥重型设备吊装手册第2版M.北京冶金工业出版社.2006