论《华能白山电厂定子吊装》.doc

论华能白山电厂定子吊装作者： 毕业于：某某学校什么专业，摘要：本文通过对华能白山电厂桥吊系统改造，从而达到安全起吊定子。关键词：钢丝绳、定子、桥吊、滑轮组定子和吊装设施概况：华能白山煤矸石电厂2330MW机组新建工程#2发电机为哈尔滨电机厂有限责任公司生产的QFSN-330-2型水氢氢冷发电机。发电机定子吊装的主要参数：发电机定子吊装重量：192吨、定子外形尺寸：8140mm3800mm3860mm、同侧吊耳间距：4000mm、对侧吊耳间距：4100mm。发电机定子纵向布置于汽机间12.6 m主运转层平台上。其纵向中心距A排墙轴线12.0m，横向中心线在12-13轴线间，距12轴线5400mm，本工程汽机间内设有2台75/20吨桥式起重机，准备用两桥吊主钩共同抬一根定子吊装梁，吊装梁的下边挂一个250吨吊钩，钩下面挂吊定子，由于汽机间桥吊额定起吊量按75t设计，发电机定子重192t，无法满足起吊要求，但经核算两台行车主梁具备抬吊192t发电机定子负荷的能力（不包括行走小车自重），桥架满足要求经过计算桥吊的两主钩无法满足定子的吊装工作（2X75吨192吨）。起吊系统改造和吊装过程简述：故在每台桥吊小车主吊梁上增加一组H322D滑车组，将小车主钩滑轮与该滑轮组用原桥吊钢丝绳相连，以提高主吊钩起吊力量，下端与大扁担相连，在大扁担中部下翼悬挂250t吊钩，250t钩子下系挂起吊钢丝绳，定子运输拖车由两机检修间倒入汽机间内，将转向大钩上的吊索与定子吊耳相联，将定子吊起至底部起过主运转层平台，向发电机基础横向中心线方向同时走行大车（小车不动），用拖拉绳拉动定子进行定子90度转向，使定子纵横中心线与基础纵横向中心线重合，将发电机定子就位在基础上进行就位找正安装。施工方法和步骤发电机定子吊装施工流程发电机基验收及设备清点垫铁及台板布置两车连接及起吊装置安装定子拖车倒入定子检查发电机定子起吊定子转向90台板清扫发电机定子就位临时设施拆除定子找正1基础检验及设备检验11基础验收：会同公司质检部门、土建施工单位、监理及建设单位相关人员共同对汽轮发电机基础进行质量检查验收。校验基础纵横中心线尺寸、基础标高，各孔洞形状尺寸、预埋地脚螺栓位置及锚固件位置尺寸，使之符合设备安装要求。同时做好交接签证记录及检查验收记录。12设备及附件检验：按照设备供货清单并对照设备图纸进行检验，确保设备到货情况满足施工安装要求。2发电机垫铁及台板布置21根据哈电机厂台板垫铁布置图划出垫铁（支撑垫板）位置，并将该部位表面基础凿平，要确保支撑垫板位置正确,上表面平整，顶面标高符合设计值，支撑垫板水平.22将发电机台板按安装位置就位。要保证预埋地脚螺栓不得与台板相碰撞，台板中心与锚固板中心及基础中心重合，误差不得超过1mm。并调整好台板水平及顶面标高，台板顶面标高较设计标高低12mm。3桥吊并车及吊钩改造31清除两机检修间0米杂物，用砂石等将其夯实，将发电机基础纵向中心线引至0米并向8轴侧延伸，并在台板上作出定位的中心标记。32将汽机间2台桥吊内侧缓冲器拆除，用8根M24的螺栓及无缝钢管108*4将两桥架刚性联接，且保证2台桥吊吊钩中心线距离为8000mm。将2台桥吊开至发电机基础处，使合并后桥吊结构纵向中心线与发电机基础的横向中心线重合。将小车主吊钩中心线与发电机基础横纵向中心线重合。每台小车主梁上方增加一根426*17钢管作为悬挂附加滑车组的生根梁。33因桥吊按75t额定起吊量设计，不满足定子吊装（每台桥吊起吊重量为204/2=102t）。所以在主钩外加一组H322D滑车组，使用原12股改为16股受力。32t滑车组承担重量约30吨,主吊钩承重75吨,合计105t,满足定子吊装要求。在小车上附加一套H322D滑轮组固定在主吊梁上，小车自带钢丝绳一绳头通过主吊钩滑轮后由附加滑车引向小车滚筒。钢丝绳穿绕形式见后下图。34将转向用的250t大钩用长65m一整根36钢丝绳与起吊横担相连，大钩共有10个滑轮，故由20股绳承担。大钩置于起吊横担中心，为防止钢丝绳窜动，在钢丝绳两侧用75角钢将其限位固定，悬挂大钩部位加焊包角。钢丝绳的一个端头为绳扣结构，另一个端头用钢丝绳楔形接头、5个钢丝绳夹形成绳扣，两个绳扣通过16t卸扣连接。并将组合后带有转向大钩的起吊横担悬挂在小车的主钩及增加的H32*2D滑车组上，至此吊装结构组合安装完成，具备发电机定子吊装条件。4定子吊装41 与哈电机厂取得联系，保证发电机装车时汽端朝向拖车尾部方向，定子底部不得采用运输拖拍，定子与拖车间垫置一定厚度的橡胶板，以降低定子运输高度，使定子运输车得以顺利通过汽机间A排6.3m结构梁。42 定子进厂运输路线松软部位用碎石、枕木加固，各管沟、渠道上方铺设=30mm厚的整张钢板，钢板宽度要宽于定子拖运车，长度要较管沟渠道每端长出1m以上。43预先将发电机基础纵向中心线引至侧0米地面。定子用250t级拖车由南门岗大件路进入现场，从汽机房排轴线间倒入两机检修间。将发电机本体中心用明显标记标出。调整拖车，使定子纵横向中心线交点与转向大钩中心线基本重合。将发电机定子的四个吊按制造厂钢印编号安装定子两侧的四个吊攀，紧固其连接螺栓。若吊耳外边过小，为防止钢丝绳滑出，需在吊耳外侧面上加焊钢丝绳挡板，起到阻挡钢丝绳滑脱。将250t转向大钩上的52钢丝绳子吊索与定子吊攀相连,每个吊攀由3股钢丝绳承担,整个定子共由12股绳承担。拆卸定子两端的临时端盖，检查定子内部完好性，同时可减轻起吊重量。44 一切准备就绪后，对发电机定子进行试吊，指挥吊车同时抬起定子离拖车约110mm高度后，悬停10分钟，全面检查钢丝绳、起吊横梁无异常情况后，同时升降吊车大钩，对整个吊装系统、各受力点、承力部件、发电机定子进行全面检查，安排专人对桥吊桥架及起吊横担进行观测。45 经技术、质量、安全、监理及行车制造厂家等有关部门认可：行车运行状态、小车同步情况、扁担受力状态、起吊钢丝绳受力状态、行车大梁挠度、汽机房A排钢结构旁弯度，以上各种情况正常，定子拖车开出，则由总指挥下达命令进行正式吊装。 46 将定子缓慢起升至超出12.6m层500mm后，两台行车同时向发电机基础侧行走（小车不动），当定子完全移动到12.6m平台上方时利用拖拉绳对定子进行90度转向，使定子成纵向布置。需注意转向正确，不可转错方向，转动需缓慢，转过90后需及时将定子稳住，不得产生晃动。转向完毕后继续行走两台行车，当定子到达发电机台板正上方时同时操作小车将定子降下，当降至离定子台板300mm后开始清扫定子台板,清除台板表面的油垢锈污等杂物, 对定子和台板中心线的对正，并进行定子就位前的各方检查工作，确认无误后继续下降，待距台板顶面100mm后停止回落，对发电机定子与基础地脚螺栓对正。将支撑柱放入台板的支撑垫板上，再次回落定子，将地脚螺栓穿入定子底板内。待定子底板距台板面30mm时停止回落，将调整垫片放入定子底板与台板间，并迅速用联系螺栓将台板把合到定子底板上，将起重联螺栓旋入定子底板内，使起重螺栓与支撑柱接确受力，各起重螺栓的旋入深度、受力情况均匀。起动提升装置回落定子，使发电机定子的重量全部由起重螺栓承担。47发电机定子回落在台板上后，用篷布将发电机定子两端裸露部位遮盖，以防杂物落入。拆除临时设施，并将桥吊恢复。起吊系统相关参数校核：1 定子起吊钢丝绳的选择定子净重192t；定子吊装共由12股钢丝绳分四个吊点承担,每个吊点3股，定子同侧吊攀间距4.0m，对侧吊攀距离4.1m，吊钩距定子吊攀3.5m；计算得每股钢丝绳承力为（考虑动载原因，取动载系数K=1.1）F=23.084t，钢丝绳破断拉力S=52d2/K S 钢丝绳破断拉力 d 钢丝绳直径起吊时考虑钢丝绳安全系数 取K=6则钢丝绳承载力F=S/K= 52d2/6=23084kg则钢丝绳直径d=51.6mm选起吊为规格为52 6*37+1钢丝绳满足定子吊装要求2 小车自带钢丝绳强度校核 小车起吊75t重量时由十二股绳承担，出端头自动滑轮引出，出端头拉力为 S=QEn-1E-1/En-1Q额定起吊重量751.1=82.5tE滑轮综合摩擦系数1.04n滑轮走绳数12则S1=82.51.0412-1(1.04-1)/1.0412-1=8.46t 起吊定子时增加一组H322D滑轮组,使起吊绳由12股变为16股,出端头自动滑轮引出,出端头拉力为S=QEn-1E-1/En-1Q-起吊定子时总重量(192+9+3)/2=102t 9为起吊横担自重；3为转向吊钩及钢丝绳自重；192为定子起吊重量E滑轮综合摩擦系数1.04n滑轮走绳数16则S2=1021.0416-1(1.04-1)/1.0416-1=8.42tS2S1 故桥吊自带钢丝绳强度足够，小车提升装置出力满足要求。3 钢丝绳长度计算主吊钩最大起升高度为25m，由12股绳承担，故有效绳长为2512=300m，增加附加滑轮组后由16股绳承担，起升高度由0m变为2+3+2+1=8m（2为吊点距地面高度，3为千斤绳绑扎定子时高度, 2为转向吊钩高度, 1为起吊横担高度）故有效绳长为（25-8）16=272m，故小车自带绳长满足吊装长度要求，钢丝绳不需更换。4 小车轮压强度校核发电机定子重192t，转向大钩重3t，起吊横担重9t，小车自重18t则每台小车承受的载荷为G=（192+3+9）/2+18=121t小车共有4个车轮承担，则小车起吊定子时的轮压为P=G/4=121/4=30.5t 小车设计最大轮压为32t30.5 t则小车起吊定子时轮压小于最大轮压，满足要求。5 悬挂转向吊钩钢丝绳的选择250t转向吊钩共有滑轮10个,自重约3t，定子重量192t，用一根钢丝绳将转向吊钩与起吊横担相联，共由20股绳承担，考虑起吊时动载原因，取动载系数K=1.1,则每股绳承重P=1.1（192+3）/20=10.88t钢丝绳破断拉力S=52d2/K S 钢丝绳破断拉力 d 钢丝绳直径起吊时考虑钢丝绳安全系数 取K=6则钢丝绳承载力F=S/K= 52d2/6=10880kg则钢丝绳直径d=35.5mm选起吊为规格为36 6*37+1钢丝绳满足要求6起吊横担强度校核起吊横担采用Q345材料制作,其许用应力=2000 kg/cm2起吊横担长8.5m，重约9t，其截面尺寸如下图示，a=700mm； b=30mm d=16mm；c=940mm；e=320mm该横担梁抗弯截面系数W=2*2*（1.6*943/12+70*33/12+70*3*48.52）/100=24195cm3起吊横担两个吊点距离为8m，转向吊钩位于两吊点中部。定子重192t，转向吊钩重3t；每个承重为P=1.1(192+3)/2 =107t 1.1为动载系数最大弯矩M=P*800/2=107000800/2=4.36*107kg*cm 弯曲应力=M/W=4.36*107/24195=1802kg/cm2=2000 kg/cm2故强度满足要求。7 桥架强度校核根据本工程桥式起重机技术协议要求，行车主梁主腹板为10mm，付腹板为8mm，上下翼板为20mm，材质为Q345,材料许用应力=2000 kg/cm2桥架外形尺寸梁长约24600mm，梁高2180mm，梁宽500mm。a=600mm； b=20mm d=10mm；c=2500mm；e=500mm该桥架梁抗弯截面系数W=2*2*（1.0*2503/12+40*23/12+50*3*1222）/100=105617cm3发电机定子重192t，转向大钩重3t，起吊横担重9t，小车自重18t，单侧桥架重29t则单侧桥架荷载为P=（192+3+9）/4+18/2+29=89t起吊定子时，小车基本位于桥架中部。考虑动载系数，则P=97.9t 1.1为动载系数最大弯矩M=P*240.5/2=97900240.5/2=1.47*108kg*cm 弯曲应力=M/W=1.47*108/105617=1390kg/cm2=2000 kg/cm2故桥架强度满足定子吊装要求。8 行车轮压强度校核桥吊大车最大轮压为32t，每台行车由8个车轮承担，每侧桥架由4个车轮支撑，大车自重68t。每台行车承载242/2121t桥架跨度为24.05m，发电机基础中纵向中心线距A排12m，则定子及临时起吊装置对A排侧车轮的轮压最大，此时定子对A轮压为P1=(121*9.8/2*24.05)(24.05-12)/2=148.5KN桥架对A排车轮的轮压为P2=68*9.8/8=83.3KN则A排轮压为P=P1+P2=231.8KN/9.8=23.6t32t故行车轮压满足要求。9 行车轨道梁强度校核汽机间两柱间距为9m，当两行车内侧的桥架行至轨道梁中心时，此时轨道梁弯矩最大，A排轮压为231.8KN，每台行车单侧桥架由2个车轮支撑，此时将有4个车轮作用一根轨道梁上，示意图如下。当a1=a3时，最大弯矩点a4=a2/4=1700/4=425mm此时轨道梁最大弯矩为M=P*（L/2-a4）2/L-P*a1=23180*4（900/2-42.5）2/900-27560*20.4=1.7*107kg*cm弯曲应力=M/W=1.7*108/105617=1230kg/cm2此吊车轨道梁材质为Q345,材料许用应力=2000 kg/cm21230kg/cm2 故轨道梁强度满足要求。10 A排立柱及牛腿强度校核桥吊额定载荷为75t，其动负荷试验荷载为75*1.1=83t，作动负荷试验时将桥吊小车开至A排端极限位置，此时动负荷重量及小车重量均由A排侧立柱承担，小车自重18t，桥架一半的重量亦由A排柱承载，桥架重量为68t，故动负荷试验时A排立柱最大荷载为P1=83+18+68/2=135t起吊定子时对A排侧轮压为231.8KN,此时单台车作用在A排立柱荷载为P2=231.8*4/9.8=110.2t P2P1故A排立柱基础强度满足要求。同理，A排立柱轨道梁支撑牛腿强度亦满足要求。11 固定大钩销轴的选取每台吊车的大钩均卧入起吊横担内,且每个大钩均由2个销轴固定,固定大钩销轴受力如下示意图(大钩厚度175mm)Q=102t（ 定子重192t，横担重9t，转向大钩重及索具3t） 则P1=P2=Q/4=25500kg其最大弯矩矩位于该梁中心Mmax=PL/2=25.518/2=57tcm=229500kgcm小车轮轴材质选用Q235A，其弯曲许用应力=14001800kg/cm2其剪切许用应力为=8001000 kg/cm2其抗弯截面模量Wz= Mmax/取=1600 则Wz计= Mmax/= 229500/1600=143.4 cm3圆柱抗弯截面模量Wz=D3/32=143.4 cm3 则D=7.3cm=73mm考虑不可预见因素，取D=100mm。小车轮轴剪应力的校核max=4/3Q/r2=4/319000/(3.14252)=322.51kg/cm2=8001000 kg/cm2故小车轮轴选用Q235钢制作，选取直径D=100强度满足要求，其结构图见附图。起吊横担主腹板内挡宽度为340mm,为将大钩限位及满足销子长度要求,在主腹板内侧加600*600*35mm和500*500*35mm的钢板各2块，钢板与钢板及腹板间满焊，焊角高度为25mm。12 动滑车组悬挂轴的选取动滑车悬挂轴受力如下图示Q=32t (按H32*2D定滑车组的额定荷载) 则最大弯矩位于该轴中心Mmax=QL/4=3200010/4=8.0104kgcm悬挂轴材质选用Q235-A，其弯曲许用应力=14001800kg/cm2其剪切许用应力为=8001000 kg/cm2抗弯截面模量Wz= Mmax/其最大弯矩矩位于该梁中心Mmax=PL/2=3210/2=160tcm=160000kgcm销轴材质选用Q235A，其弯曲许用应力=14001800kg/cm2其剪切许用应力为=8001000 kg/cm2其抗弯截面模量Wz= Mmax/取=1600 则Wz计= Mmax/= 160000/1600=100 cm3圆柱抗弯截面模量Wz=D3/32=100 cm3 则D=10.0cm=100mm销轴剪应力的校核max=4/3Q/r2=4/332000/(3.14252)=543.5kg/cm2=8001000 kg/cm2故动滑车组悬挂轴的选取D=100mm满足要求。13 动滑车组悬挂吊耳的选取每个动滑车组悬挂销轴由2个吊耳固定, 吊耳结构图如下：Q=32t 则P1=P2