600MW机组两车台吊发电机定子吊装方案

1、600mw 机组两车台吊发电机定子吊装方案机组两车台吊发电机定子吊装方案 目录目录 1 工程概况工程概况.2 2 编制依据编制依据.2 3 作业前的条件和准备作业前的条件和准备.2 3.1作业人员.2 3.2工机具及材料.4 3.3吊装前的准备工作.4 4 作业程序、方法作业程序、方法.6 4.1工艺流程.6 4.2吊装过程.6 4.3产品及设备防护.7 5 作业控制点的设置作业控制点的设置.7 6 作业的安全要求和环境条件作业的安全要求和环境条件.8 6.1作业环境条件.8 6.2施工危险因素和环境因素辨识和控制对策表.9 7 文明施工的要求文明施工的要求.10 8 定子吊装有关计算定子吊装

2、有关计算.10 8.1小扁担的强度计算.10 8.2大扁担的强度校核.12 8.3拉板强度校核.14 8.4销轴强度.15 8.5吊装钢丝绳强度.15 8.6行车轮压计算.16 9 附图附图.16 第 2 页 共 25 页 1 1工程概况工程概况 新建工程（4600mw 机组）#1#4 发电机由上海汽轮发电机有限公司 设计制造，型号为 qfsn-600-2-22 型汽轮发电机。发电机定子有关参数如下： 定子起吊重量 320t(不包括永久端盖) 定子吊装总重量 345t(包括大小扁担及 350t 大钩) 定子外形尺寸（长宽高） 10.3504.64.277m 同侧二吊耳间距 5.06m 两侧间距

3、 4.3m 发电机定子就位于汽机房内运转层的基础上，基础标高 fl+13.7m。其就位纵向中心线 在 2/a 排 (汽轮机发电机中心线)上。 发电机定子吊装工作采用两台行车双小车（每台小车大钩额定起重量 80t）抬吊就位， 四只大钩下挂自制的三根起吊扁担（见附图） ，用挂在大扁担上的一只 350t 吊钩进行定子的 转向和吊装。具体见附图。 2 2编制依据编制依据 序号 资料名称编号出版单位 1.电厂施工组织设计/公司 2.汽轮发电机安装图/上海汽轮机发电机有限公司 3.汽机房有关图纸t0201a-07设计院 4.定子包装尺寸（3q5877）/上海汽轮机发电机有限公司 5. 电力建设安全工作规程

4、 （火 力发电厂部分） dl5009.1-2002国家经贸委 6. 电力建设安全健康与环境管理 工作规定 2002-01-21国家经贸委 7. 电力建设施工及验收技术规范 汽轮机组篇 dl5011-92能源部 8.材料力学第三版/ 3 3作业前的条件和准备作业前的条件和准备 3.1 作业人员作业人员 1、人员配备 序 号 作业人员 工种 数 量 资格要求资质 1技术员1 能够审清本项目施工图纸，领会吊装意图，掌握吊装 施工工艺，熟悉施工质量和安环要求。 助工以上 2 起重总指 挥 1 熟悉静子吊装作业的工艺流程，能有效组织好施工人 员按照作业指导书的要求施工，熟悉施工质量和安环 要求。熟悉掌握

5、吊装技术、要求，了解静子吊装特点， 具有起重作业的施工经验。 具有安监 局颁发的 上岗证书 第 3 页 共 25 页 3安装工10 熟练掌握静子安装的技术、工艺要求，知道施工质量、 安环要求。 中、初级 工 4焊工2熟悉焊接工艺及相关要求，具有与焊接项目相符合的 焊工合格证书 持证 5起重工2熟悉掌握吊装技术、要求，了解静子吊装特点，具有 起重作业的施工经验。 具有安监 局颁发的 上岗证书 6架子工4专业技术熟练、了解静子吊装作业的施工特点具有安监 局颁发的 上岗证书 7吊车司机2熟悉所操作吊车的机械性能，技术熟练，有吊车的操 作经验 具有安监 局颁发的 上岗证书 8汽车司机1熟悉现场作业环境

6、持证 9安全员1掌握安全技术及环境要求、熟悉定子吊装特点。具有上岗 证 2、作业人员责任分工及权限 序号 岗位 名称 职责分工和权限 1 技 术 员 1. 全面负责静子吊装的技术工作，参加相关图纸会审，设计临时吊装设 施，编制施工作业指导书、施工预算、技术、安全措施，并主持技术交 底工作。 2. 深入现场指导施工，及时发现和解决施工中的技术、安全隐患，按照 指导书的要求指导施工。 3. 配合班组长进行施工验收的自检工作。 4. 记录、整理施工记录和验收记录。 5. 对违章操作，有权制止，严重者可令其停工，并及时向有关领导汇报。 2 起 重 指 挥 1. 负责组织安排施工人力，物力。严格按照作业

7、指导书的施工工艺要求， 质量要求和安全环境要求进行施工。全面负责质量、安全工作。 2. 做好静子吊装的质量、安全自检和工序交接工作。 3. 施工过程中，图纸不清不施工，材料不合格不施工，技术、安全不交 底不施工，上一级工序验收不合格不施工。 3 作 业 人 员 1. 严格按照作业指导书的施工工艺要求、质量要求和安全环境要求进行 施工。 2. 爱护施工所用工器具，严格按照操作规程作业。 3. 有疑难问题有权向技术人员、起重指挥请示解决办法，对自己的施工 质量全面负责，对不正确、不明确的指挥有权不执行。 第 4 页 共 25 页 4 质 检 人 员 1. 熟悉相关图纸内容和有关质量标准，参加图纸会

8、审，技术交底。 2. 深入施工现场，掌握吊装准备进度及质量情况，按照质量标准进行吊 装设施的验收工作，配合项目部质检师，监理完成吊装前的准备工作验 收。对工作要一丝不苟，不殉私情。 3. 对不能保证施工质量的方案提出否决建议，请有关领导部门处理。 4. 整理、汇总质量验收记录。 5 安 监 人 员 1. 全面负责静子吊装工作的安全。 2. 参加对指导书的审核工作，参加安全交底双签字工作，在工作中认真 检查指导书的执行情况。 3. 深入现场施工一线，及时发现事故隐患和不安全因素，督促采取防患 措施，有权责令先停止工作，并立即研究处理。 3.2 工机具及材料工机具及材料 工 机 具 材 料 统 计

9、 表 序 号名 称规 格数 量 1.吊装钢丝绳 661-56.0-i-170， l=10m 4 根 2.吊装钢丝绳 80 钢丝绳 l=24m 2 根 3.行车80/20t 双小车2 台 4.大扁担9m1 根 5.小扁担6m2 根 6.连接销轴 76 4 只 7.链条葫芦10t两只 8.350t 大钩2m*1.9*0.81 只 3.3 吊装前的准备工作吊装前的准备工作 1. 1#机组发电机定子吊装作业指导书编制完，并经审批合格。 2. #1 机主厂房钢结构安装完成并验收完毕。 3. 汽机房行车安装调试完毕，单车 200 吨负荷试验完毕，并取得使用许可证；为保证两台 大车行走同步平稳，两台行车之间

10、进行刚性连接；两台行车上的四只大钩在电气上实现 联控，并设置联控转换开关，便于单独调整吊钩高度，以保证起升同步；测定 4 只吊钩 第 5 页 共 25 页 的起升速度，并保证上限位高度（距离运转层高度不小于 12m） ；吊装前组织机务、电 气及安全人员对行车进行全面检查、确认行车的安全限位灵敏有效、电铃有效，保护定 值试验正确成功，所有相关人员确认无问题后，办理设备能力认可签证。 4. 发电机台板上部调整垫片放置就位完成并通过验收。 5. 发电机定子出线装置预先吊入发电机基础中间夹层，二次浇灌内挡板已安好，并已堵封。 6. 在地面确认定子中心与汽轮机发电机纵中心保持一致后，将小车固定抱死防止小

11、车滑动。 7. 施工人员到位，并对所有参加施工人员进行技术交底、安全交底，并有记录。 8. 吊装机工具到位，并对所使用的工器具进行全面检查，确保安全可靠性。 9 办理安全施工作业票。 第 6 页 共 25 页 4 4作业程序、方法作业程序、方法 4.1 工艺流程工艺流程 厂房结构验收 行车全面检查 工机具布置调试 安全质量检查 试 吊 正式吊装 找正就位 结 束 定子运输 定子卸车 y n n y 4.2 吊装过程吊装过程 1. #1 机组定子进场及吊装位置如下：#1、#2 机 8-9 轴之间吊物孔。 2. 划好发电机定子中心线，让行车行驶至主发电机基础上方，在行车上用细线放下一线锤， 找出两

12、台行车四台小车与发电机就位基础相对应的位置。 3. 在运转平台上，按图纸要求，分别安装大小扁担和 350t 转向大钩，大钩与大扁担连接 使用四根 76mm 销轴 。 4.所有准备工作完毕后，应在吊装前一天进行一次全过程的模拟试验，完成吊装全过程的 所有动作，观察行车及吊具的工作性能。 第 7 页 共 25 页 5. 在已安装好的 350t 大钩上挂好 80mm 的起吊钢丝绳（共 8 股） 。 6.将行车驶至定子起吊位置正上方，在定子吊耳上挂好起吊钢丝绳。 7.所有准备工作结束后，再进行一次全面检查,要求行车刚性连接可靠、各起吊扁担受力均 匀、起吊钢丝绳悬挂均匀、小车中心位置对齐，小车轮子固定抱

13、死，防止大车行走时小 车滑动，经有关部门认可后，由总指挥下达命令后进行试吊。 8.试吊时，同时起升两台行车的四只大钩，将发电机定子提升 200mm，停留 5 分钟，此时 行车负载为 345t，微松，检查吊机制动性能及各机务的运行状态是否正常，以上动作重 复三次。试吊前及重载时，分别测量行车大梁挠度及 a 排立柱的旁弯度，并做好记录。 9.正式吊装 试吊完成后，经技术、质量、安全及监理等有关部门认可：行车运行状态、吊钩同步、 扁担受力状态、起吊钢丝绳受力状态、行车大梁挠度以及汽机房吊物孔 a 排钢结构，如 各种情况正常，由总指挥下达命令进行正式吊装。 起升四台小车大钩，使定子稳稳提升，在定子提升

14、过程中，尽可能保持两台行车大钩起 升速度一致，必要时相应调整单个吊钩高度，以保证各起吊扁担倾斜不超过 5。 当定子底部超过汽机房 13.7m 运转层平台励磁机基础螺栓顶部标高（视实际情况而定） 后，停止起升。开动两台行车大跑行走，让定子平移至汽机房发电机就位基础纵向中心 线上方停止。 待定子稳定后，利用挂在大扁担上的大钩对定子进行转向。 稳定住定子，同时松下四只大钩，通过四只螺栓导向套筒慢慢将定子下降到就位台板上 方，用螺栓连接定子与台板。再次测量行车大梁挠度及 a 排立柱的旁弯度，比较是否有 残余变形。 10. 拆除起吊机工具。 4.3 产品及设备防护产品及设备防护 1.大扁担上与大钩连接处

15、必须设置元宝座，防止钢丝绳拉伤。 2.吊装钢丝绳与定子接触处必须垫好保护垫皮，防止损伤定子及吊装钢丝绳。 5 5作业控制点的设置作业控制点的设置 检验单位 序 号 控制点 班组 专业 公司 项目质 检部门 监理 确认点 第 8 页 共 25 页 1 发电机静子的检查，尺寸、 重量查验 r 2 行车负荷试验。 w 3 行车电气连动试验 w 4 发电机台板就位监检 h 5 定子出线装置 r 6 静子运输 r 7 吊装就位 w w 见证点见证点 h 停工待检点停工待检点 6 6作业的安全要求和环境条件作业的安全要求和环境条件 6.1 作业环境条件作业环境条件 序号环境条件要 求 1场地 场地平整、整

16、洁，坚实； 吊物孔（#1 机 89 轴之间）场地无其他障 碍物。吊物孔到发电机基础间的运转层平台清理，要求不得有超过 标高 13.7m 的障碍物。 2道路a 列外运输通道畅通，满足平板车的行驶及回转。 3施工用电 确保两台行车抬吊发电机定子时的行车用电，配电间设专人值班。 夜间施工照明充足。 4天气 风力在 6 级以下，雨雪天气禁止作业，为了保管定子，必须等环境 温度高于 5时才能进行吊装作业。 第 9 页 共 25 页 6.2 施工危险因素和环境因素辨识和控制对策表施工危险因素和环境因素辨识和控制对策表 项目名称:#1 机发电机定子吊装 序号 危险点描述 拟采取危险控制措施实施负责人 确认签

17、证人 1 行车连接不牢固，吊装过程中两台行车行 走脱开。 两台行车之间的连接应牢固可靠，使用一台行车做牵引。 吊装前组织机务、电气及安全人员对行车进行全面检查。 起吊过程中，指定机务、电气专业人员在行车上进行监 护，并备好工具准备应急使用。 2吊装过程中，行车断电，造成事故 吊装过程中必须保证行车用电，并有人值班；施工前测 量电源电压，要求电压波动不能超过 5%,汽机房内停止 所有焊接作业，行车电源线路上大型机一律停用。 3 起重和操作人员无证上岗特殊作业人员持证上岗，派有经验的操作工操作 4 定子在运转层平台上移位过程中，与平台 上障碍物相碰 拆除定子移位路线上一切超过 13.7m 以上 3

18、00mm 高的障碍物 5 定子就位时，造成人员手部受压损伤台板 和地脚螺栓 定子就位过程中严禁将手伸到受压位置。 严格控制行车起降高度，精心指挥 6 无关人员进入吊装区域设立警戒区，吊装设备下方严禁站人 7 施工过程中习惯性违章施工人员严格遵守各级各项安全规章制度 8 行车吊装过程中同时做两个动作行车只允许做一个动作，严禁同时做两个及以上动作 9 机工具安装拆除过程中，碰伤定子设备 拆装工具时，相互配合，听从指挥，严禁碰伤 定子设备 10索具、钢丝绳断裂 安全系数符合安全规程要求 11 通讯指挥不畅配对讲机作为通讯手段，并有备用。 第 1 页 共 25 页 7 7文明施工的要求文明施工的要求

19、现场文明施工标志醒目、齐全； 施工人员进入现场必须穿项目部统一配发的工作服，正确佩戴有天津电力公司 标志安全帽。 严禁酒后作业，施工现场严禁流动吸烟。 工具、材料、设备的堆放应该整齐、有序，标识应清楚，不妨碍通行； 起重钢丝绳在作业完毕后要及时收回，不得乱堆乱放； 力能管线布置规范； 施工现场安全设施、文明施工设施以及消防设施严禁乱拆乱动； 施工人员应有成品保护意识，严禁乱拆、乱拿、乱涂乱抹。 作业完毕，及时清理工具材料用品，做到“工完、料净、场地清” 。 8 8定子吊装有关计算定子吊装有关计算 定子吊装过程中，主要承载部件有行车大梁，起吊扁担以及吊装钢丝绳，因此需 对它们分别进行强度校核，其

20、中 80/20t 双小车行车在安装结束后，已进行了超 1.25 倍 静负荷试验和 1.1 倍的动负荷试验（1.1 倍的动载试验时，每台行车负载为 176t，定子 吊装时，每台行车实际负载 167.5t） ，并且行车大梁在厂家制作时是按 100t 负荷进行设 计的，因此行车梁的强度满足吊装要求。以下将分别对起吊扁担以及吊装钢丝绳进行 强度计算校核。 8.1 起吊起吊小扁担的强度计算小扁担的强度计算 1.1 受力分析 小扁担承受自重及其跨中位置的集中载荷作用。小扁担自重 g1=5t，大扁担自重 g2=10t，吊钩及吊装钢丝绳重 g3=5t，定子重 g=310t。因此小扁担承受的均布载荷： q1=g

21、1/l=10kg/cm； 集中载荷：q =（g2+g+ g3）/2=162.5103kg 小扁担计算集中载荷 p1=k1.k2.q 其中:k1动载系数，取 k1=1.1； 第 2 页 共 25 页 k2不均匀系数，取 k2=1.05； 所以，p1=1.11.05162.5103=187.6875103（kg） 小扁担在 q1 及 p1 作用下，内力图如下； 由内力图可知，扁担梁在梁端承受最大剪力，在梁跨中承受最大弯矩， 且：最大剪力 qmax=（p1+q1l）/2 =（187.6875103+10500）/2 =96350（kg） 最大弯矩 mmax=p1l/4+q1l2/8 =1/4187.

22、6875103500+1/8105002 =234.625105+3.125105=237.75105（kg .cm） 1.2 强度校核： 扁担的制作材料为 a3钢，许用弯曲应力=1550kg/cm2，许用剪切应力 =900kg/cm2 1.2.1 梁跨中截面的抗弯强度校核 跨中截面的尺寸如右图， 该载面的抗弯截面模量 w=（bh3-bh3）/6h =（501103-441043）/(6110) =25842.4（cm3） 第 3 页 共 25 页 弯曲应力 =mmax/w=（237.75105）/25842.4 =920(kg/cm)=1550kg/cm2 该扁担抗弯强度满足要求 1.2.2

23、梁端剪切强度校核 梁端截面尺寸如上图所示： 剪切应力 =q sz/i zb 其中 q= qmax =96350（kg） sz=（bh2-bh2）/8=（501102-441042）/8=16137（cm3） iz=1421332（cm4） ，b=6cm =qsz/izb=(9635016137)/( 14213326)=182(kg/cm2) 剪切强度满足要求 8.2 大扁担的强度校核大扁担的强度校核 2.1 受力分析 大扁担承受集中载荷 p1及自重 g1的作用 扁担自重 g1=10t，在自重作用下为均布载荷，且 q=g1/l=(10103)/900=11.1(kg/cm2) 其中，集中载荷

24、p1=k1（g + g3） g 为定子重量 g=310t， g3=5t，取 k1=1.1；k1动载系数 p1=1.1315103=346.5103（kg） 大扁担在 p1及 q 作用下的内力图如下： 第 4 页 共 25 页 最大剪力在梁端 qmax=1/2p1+1/2ql=173.25103+1/211.1900=178245（kg） 梁受弯矩的作用时危险截面为集中载荷 p1 处的截 面 mp1=1/4p1l+1/8ql2 =1/4900346.5103+1/811.19002 =77962.5103+1123875=79068375 (kg.cm) 2.2 p1 截面处弯矩校核 p1 处截

25、面尺寸如右图所示： p1 截面的抗弯截面模量： w=（bh3-bh3）/6h =（651603-591543）/（6160） =52871.275（cm3） 该截面的弯曲应力 =mmax/wp1 =79068375 /52871.275=1495.5 (kg/cm2) 该扁担梁的抗弯强度满足要求 第 5 页 共 25 页 2.3 梁端剪切强度校核 梁端截面尺寸如右图所示： 剪切应力 =q sz/i zb 其中 q= qmax =178245（kg） sz=（bh2-bh2）/8 =（65702-59642）/8 =9604.5（cm3） iz=569042（cm4） ，b=6cm i=qsz/

26、izb =(1782459604.5)/(5690426) =501.4(kg/cm2) 剪切强度满足要求 2.4 刚度校核 扁担刚度校核沿用行车大梁变形要求计算，即 ff=l/700 梁受集中载荷与均布载荷作用后，中心处的挠度变形量 f=pl3/（48ei）+5ql4（1+k）/（383ei） 式中 p集中载荷 ， p=p1=346.5103kg l跨距 l=900cm q均布载荷 q=11.1kg/cm i梁中截面惯性矩 i=4229702cm4 系数 =（i1-i2）/i2 i1=i=4229702cm4 i2为梁端截面惯性矩 i2=569042 cm4 =(4229702-569042

27、)/569012=6.4 k 截面改变影响系数 k=0.0175 e 钢材弹性模量 e=2.1106 kg/cm2 f=(346.51039003)/(482.11064229702) 第 6 页 共 25 页 +(511.19004)/(3842.14229702) (1+0.01756.4)=0.6+0.01=0.61（cm） f=l/700 所以梁刚度满足要求。 拉板强度校核拉板强度校核 2. 5 吊钩拉板强度和 350t 吊钩相连的吊钩拉板为四块 50mm 的 q235 号钢钢板，使 用四根销轴进行连接，拉板在受力时，在销轴孔正下方截面为最危险点，按照拉曼公 式进行强度验算，其中定子的

28、吊装重量为 310t，吊钩和钢丝绳重量为 3t，考虑动载系 数 k1 和不均匀系数 k2 的影响，取 k1=1.1，k2=1.05 所以计算载荷 q=361.515t 实际每只销轴孔截面受力为 n=45.2t 孔壁截面的挤压应力 j=n/(d*t) =45200/(8*5)=1130(kg/cm2) 孔壁截面的拉应力 l=j*（r2+r2）/（r2-r2） =1130*1.1=1243(kg/cm2) 其中：d 为销轴直径，d=8cm t 为拉板厚度，t=5cm r 为孔中心到拉板边缘最小距离，r=19cm r 为销轴孔半径，r=4cm q235 号钢的许用应力为=1500kg/cm2 因此强

29、度满足 2.6 销轴强度销轴强度 销轴为直径 76mm，由厂家直接购买，销轴要求厂家提供计算说明、加工、热处理工 艺、以及拉力试验证明，同时由厂家提供强度保证，确保单根销轴能承载 95t 的强度， 销轴材质为 35crmo。 8.5 吊装钢丝绳强度吊装钢丝绳强度 3.1 主起吊钢丝绳为挂在大起吊扁担上并与定子吊耳连接的钢丝绳,其型号为 661- 80-i-170 其破断拉力查知为 lb=342t 第 7 页 共 25 页 吊装受力图如右图所示： 其中钢丝绳夹角 =63 设备总重为 310t t=lbn cos(/2)/sf t 为钢丝绳吊装能力 n 为钢丝绳股数 n=8 sf 为安全系数 取

30、sf=5.5 t=3420.758cos31.5/5.5=318（t）310t 所以钢丝绳强度满足吊装要求 3.2 小扁担上的吊挂钢丝绳 钢丝绳型号为 637-56.0-i-170 其破断拉力查知为 lb=163(t) 小扁担梁端分别由四股钢丝绳受力，由于不考虑钢丝绳间夹角，小扁担每只梁端受力 为 p=(310+20+5)/4=83.75(t) 所以每股钢丝绳受力为 p/4=20.9375(t) 钢丝绳的安全系数 sf=163/20.9375=7.7 即此钢丝绳的强度符合要求。 8.6 行车轮压计算行车轮压计算 轮压 f=（345/2+32）*0.5+77/2=204.5*0.5+38.5=140.75t 每台行车每边按四只轮子计算，每只轮子产生的轮压为 fk=140.75/4=35.2t 略大于行车 厂家提供的轮压 34.5t。 9 9附图附图 1.发电机定子吊装示意图 2.发电机定子吊装正视图 3.发电机定子吊装侧视图 4.发电机定子吊装大扁担 5.发电机定子吊装小扁担 第 8 页 共 2