定子吊装方案之欧阳地创编.docx

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定子吊装方案之欧阳地创编

时间：

2021.03.04

创作：

欧阳地

1、工程概况：

新疆神火4×350MW动力站工程，3#机组选用东方电机股份有限公司生产的QFSN-350-2-20型汽轮发电机，其运输外形尺寸为7.4×3.8×3.92m，除去底板、端盖、氢气冷却器及出线装置等附件外，起运输重量为202t，净起吊重量196t。

本次安装采用方案是：

定子由制造厂经铁路加公路运达现场后，直接运至汽机房，从汽机房A排16#—17#柱之间拖进至定子横向中心线与A排柱轴心距离为13m位置，采用汽机房布置的两台80t桥吊主钩及外加8台20t滑轮，250t主钩,定子吊装扁担作为主要起吊工具。

利用250吨履带吊车的一只250吨大钩作为转向钩使发电机定子转动90°。

将定子摆正后拆去250t大钩，重新拴挂定子吊装钢丝绳，两台吊车同时起吊,待吊起至高过主机平台200mm左右以后两台吊车同时向3#机组发电机基础行车，到达安装位置后，将定子回落至基础上并进行初步找正工作。

2、编制依据：

2.1.《80t/20t行车技术图纸》厂家资料

2.2.《电力建设及施工验收规范》（汽机篇）DL5001—92

东方电机厂提供的的发电机说明书及设计图纸

3、作业条件：

3.1.发电机定子出线罩以提前存放完毕；

3.2.吊装用具准备齐全（包括扁担、绳索、吊钩等）；

3.3.土建结构具备承载条件；

3.4.汽轮发电机基础施工完毕并验收合格；

3.5.发电机台板就位找正，验收合格；

3.6.桥吊梁灌浆结束，砼强度达到设计条件；

3.7.汽机间房架安装结束；

3.8.汽机间已封闭；

3.9.汽机房桥吊负荷试验合格，具备承载条件；

3.10.吊发电机定子临时措施安装结束；

3.11.由相关部门对汽机主厂房内A列柱与B列柱强度进行核算，应满足吊装条件。

4、劳动力组织及施工计划：

4.1.司机及操作工：

4人，操作两台桥吊；

钳工：

8人，监护吊车制动装置及配合吊装；

起重工：

8人，起重及司索作业；

计划工期：

2012.10月～2012.11月

5、施工机具、仪器的配置：

名称

规格

数量

汽机间行车

2台

单滑轮

20t

8台

盘尺

50m

1把

大钩

250t

1个

电焊机

2台

卷尺

5m

2个

线坠

200g

2个

气割工具

两套

卸扣

30T

2件

转向吊钩：

转向吊钩是250t履带吊车的250t吊钩。

φ65钢丝绳6×37+1-1780,1570MPaL=19m两根。

6、施工协调：

6.1.主厂房A排墙外地埋管道及所过沟道需加固，具备运发电机定子车辆通行的条件

6.2.桥吊用电要得到可靠保证

7、作业环境应达到的条件：

7.1.场地道路平整，整洁，道路通畅；在有地埋管道和孔洞地方需做加强路面措施；

7.2.现场安全设施齐全；

7.3.主厂房已经封闭，最低温度不低于5℃；

8、施工技术措施：

8.1.桥吊小车垂直起吊位置确定及加固：

将桥吊大车开到发电机就位位置，吊车大钩上系一线锤，移动小车，使线锤与发电机纵向中心线重合，作出小车停靠位置标记，小车架四角立筋与大车主梁间垫斜垫铁，并用电焊将斜垫铁与小车架、大车主梁点焊连为一体，减轻小车起吊时轮压。

为防止小车沿横向方向移动，斜垫铁与小车架大车主梁点焊应牢固，小车加固后，经有关部门检查，确认无问题后，再起吊。

8.2.行车联接：

将两台行车相对内侧的防撞部件拆除，将两车打到最近处用槽钢将两车联接起来并通过厂家人员将两车电气部分进行连接，使两车可以同步运行，以确保两车同时联动。

8.3.将250T吊钩与扁担连接起来

起吊就位：

两台桥吊同时抬钩，吊起定子离定子运输车约100mm左右，测量桥架主梁挠度值，开走定子运输车，定子转90度，将定子放到地面上，然后拆除转向用250吊钩。

8.4.厂房结构的验收：

定子卸车前，汽机房#3机厂房结构已完并通过验收合格。

由设计院出具汽机房主厂房框架及行车轨道梁的定子吊装承载能力的核算证明，如果不能满足定子吊装要求请设计院出对其的加固方案。

8.5.定子卸车前，检查行车联动情况、保护装置等。

检查的行车的电源，主钩的制动装置。

两台行车的连动、同步做全面检查，确认无任何异常情况。

8.6.吊装工具设施布置：

吊装专用设施的连接方式：

定滑轮组—主钩—外加4台20t滑轮—吊装扁担—250t吊钩连接固定。

8.7.吊装扁担采用一个220t专用吊装扁担进行吊装。

8.8.每台桥吊主钩滑轮机构与外加4台20t滑轮重新穿绕钢丝绳，钢丝绳穿绕“八八走十六”，即倍率为8，钢丝绳的两个出头固定于小车大钩滚筒的固定槽内，重新穿绳后大钩到12.6米平台滚筒上钢丝绳的剩余圈数为12圈。

2个20t定滑轮分别固定在两台桥吊主钩定滑轮的承重梁焊接后的20t吊耳上，用2个20t卡扣连接。

准备发电机定子的四个吊点连接钢丝绳φ65mm长19米一对，满足定子吊装负荷的要求。

8.9.桥吊大钩及外加2台20t滑轮与专用吊装扁担连接。

8.10.250t主钩与吊装扁担使用6×37+1-1870,φ36×500米钢丝绳缠绕连接。

8.11.用钢板尺配合，拉钢丝的方法测取桥吊大梁在空载状态下和最重荷载挠度值。

9、相关计算：

9.1.各部分计算重量

Ø发电机定子净重：

Q1=196000㎏；

Ø行车总重：

78000kg,共2台；

Ø扁担自重:

Q2=6800㎏，1件；

Ø250t钩重:

Q3=5500㎏，1件；

Ø6×37+1-1770,φ65mm钢丝绳重：

Q4=222㎏/根，L=19米，共2根；

Øφ36×50：

绑扎绳重：

Q6=500㎏。

9.2.钢丝绳强度校核

9.2.1.挂定子钢丝绳校核：

钢丝绳长12米，钢丝绳角度为21.6°。

9.2.2.6×37+1-1770，φ65mm的钢丝绳,破断拉力为218.5t。

9.2.3.定子转向时,每根钢丝绳受力为F1:

9.2.4.F1=196000㎏/（8×sin68.4°）=26350㎏

9.2.5.安全系数K:

9.2.6.K=218500/26350=8.2倍

9.2.1.当转向吊钩拆除时，定子起吊钢丝绳相对于扁担垂直，钢丝绳吊挂于扁担两端，并加限位装置以保证钢丝绳稳定，钢丝绳斜长为6米。

如下图钢丝绳角度α为：

sinα＝2300/5000＝0.46，固α＝27.4°

安全系数K’：

K’=218500×8/（196000/sin62.6°）=7.9倍

Ø定子转向及起吊角度，尺寸计算：

Ø定子吊装示意图：

扁担和250t大钩连接；

9.3.1.钢丝绳规格:

6×37+1-1870,φ36×50米在扁担梁和主钩上缠绕12圈,用卡扣将绳头和固定吊耳连接。

9.3.2.钢丝绳每股绳受力：

Ø主钩钢丝绳：

220t/24=9.2t

Ø选用钢丝绳：

6×37＋1-1870,φ36mm，破断拉力71.4t

Ø钢丝绳的安全系数K:

K=71.4/9.2=7.7倍，6×37＋1-1870,φ36mm的钢丝绳满足要求。

9.3.起升能力核算：

9.4.1.原主钩滑车组12股绳，额定起吊重量为80T，增加2台动滑车后，变为16股绳。

9.4.2.现作一下比较：

4桥吊在作额定负荷1.25倍试验时

起吊重量Q=80×1.25=100吨

钢丝绳出端头拉力S1：

S1=Q×En-1×（E-1）/（En-1）=46.875×1.046-1×（1.04-1）/（1.046-1）=8.58吨

其中E为滑车轴与套综合摩擦系数，青铜套取1.04，Q为起吊重量

n=钢丝绳在滑车上有效分支数为12

5起吊定子时

钢丝绳出端头拉力S2：

S2=Q×En-1×（E-1）/（En-1）=52.6×1.048-1×（1.04-1）/（1.048-1）=7.52吨

其中E为滑车轴子与套综合摩擦系数，青铜套取1.04，（钢丝绳+扁担+250t吊钩+定子重量）

n为钢丝绳在滑车上有效分支数为16

S1＞S2卷扬能力满足要求

6所以桥吊起升卷扬机构满足起吊需要。

9.4.3.桥吊大钩钢丝绳强度校核

7桥吊大钩钢丝绳采用HETW-18-3×19.5-（3-19W-6+7）-2160钢芯钢丝绳穿绕按“八八走十六”的方式穿绕，滑车组滑轮为青铜轴套，则滑轮的综合摩擦系数e=1.04，在吊定子的情况下，该滑车组钢丝绳出头端受力S:

S=Q·en-1（e-1）/（en-1）=52.6×1.0488-1（1.04-1）/（1.0488-1）=7.32吨

8导向轮上的摩擦力计算：

N=2S（E-1）

式中：

S—走绳拉力，E—滑轮轴与轴套之间的综合摩擦系数，采用青铜套时，E=1.04。

代入数值：

N=2×7320×0.04=624，卷扬机出头拉力,g取9.8N/Kg

T=（S+N）×g=（7320+624）×9.8=77851.2N，则S1＞T满足要求。

9动滑轮绑扎钢丝绳的核算：

选用6×37＋1-1870,φ32mm破断拉力为56.4t的钢丝绳。

滑轮与扁担间钢丝绳缠绕2圈，即4股钢丝绳。

滑轮受力为13.75t

所以安全系数K＝4×56.4/13.75=16.4倍，固安全可用。

10桥吊大钩与定子吊装扁担的绑扎钢丝绳的核算：

选用6×37＋1-1870,φ43mm破断拉力为97.15t和钢丝绳。

桥吊大钩与扁担间钢丝绳缠绕4圈，即8股钢丝绳。

桥吊大钩受力为82.5t

所以安全系数K＝8×97.15/82.5=9.42倍，固安全可用。

11定滑轮固定用吊耳承重计算

如图定滑轮固定用吊耳其中心吊孔处的最大许用应力为1400kg/cm2则单侧最大可承受拉力为1400×21＝29.4t，则吊耳可承受58.8t吊耳在吊定子过程中要承重为110t/7=15.7t固安全可用

9.4.4.定子起吊高度校核

吊车大钩提升高度为:

24m,吊车扁担下方距离12.6m平台的吊装净高:

11.4米。

吊装扁担的高度:

1200mm

绑扎钢丝绳的净高:

4400mm

定子吊点与底座的净高:

2000mm

起吊时大钩与扁担之间距离为：

100mm

9.4.5.增加两对滑轮组后吊车大钩提升高度核实

吊车大钩原提升高度为:

24m

原提升绳的根数:

12根

增加两对滑轮组后提升绳的根数:

16根

增加两对滑轮组后吊车大钩提升高度:

24×12/16=18m

定子高度为4m,定子吊装时吊耳距扁担垂直距离为4.4m，扁担高为1.2m,所以最低点吊装高度为h=24m-2m+4.4m+1.2m=16.4m<18m,满足吊装高度的需要。

9.5.扁担强度校核

9.6.1.起吊扁担结构计算：

12载荷分析

扁担承受的外载荷为：

P=K1*K2*G；式中：

K1——动载系数,取K1=1.1，K2——不均匀系数,取K2=1.05，G——定子、钩子千斤绳等重量:

G=198t（G定子+G扁担+G大钩+G钢丝绳）。

所以，P=K1·K2·G=1.1×1.05×205=236.8t扁担自重：

q=7.8×10-5×2（3×60+2.5×114）≈7.25kg/cm。

13扁担受力图如下：

定子吊装时扁担受力分析：

定子转向时扁担受力分析：

9.6.2.强度校核（g=10N/kg）

14根据扁担受力分析得出：

中心最大弯矩Mmax=2050KN·m；两端最大剪力Vmax=1025K中心，最大抗弯处惯性矩：

Ix=2×（60×33/12+58.52×60×3）+2×2.5×1143/12=1849320㎝4；中心截面抗弯模量：

Wx=Ix/60=30822㎝3

最大剪应力处：

面积矩：

SX=60×3×（60-1.5）×2=21060㎝3

15最大正应力强度校核

σmax=Mmax/W=2050×106/30822×103=66.52Mpa＜[σ]=155Mpa

最大弯矩处强度满足！

16最大剪应力强度校核

τmax=Vmax×SX/b×Ix=1025×103×21060×103/50×1849320×104

=48.67Mpa＜[τ]=90Mpa

◆行车最大轮压计算

小车自重g=22t

行车总重G=78t

定子起吊位置距A排墙13米，距B排墙17米所以最大轮压在A排墙侧

Q吊=P/2+g=205/2+22=124.5t

支座反力:

A排=70.54t=691.292KN

B排=53.96t=528.808KN

外加载荷在A端对单个车轮的轮压为:

P1=691.292/4=172.823KN＜310KN（行车设计最大轮压）。

对B端的最大轮压为（车轮共四只）：

P2=528.808/4=132.202KN＜310KN（行车设计最大轮压）。

所以大车设计轮压满足要求。

◆小车最大轮压计算如下：

小车自重：

22t。

吊装重量：

205t。

小车的反支力：

22+102.5=124.5t

所以小车承受的最大轮压为：

P3=124.5t

根据以上计算需要在小车的位置处加上8组支撑。

来满足吊装要求。

10、安全措施及文明施工：

⏹施工前做好技术交底工作，使施工人员了解施工过程的内容、注意事项和准备工作，同时成立吊装指挥小组，负责整个过程的指挥工作；

⏹安装吊装扁担时，在安全上要引起高度重视，高空作业的工作范围应搭设脚手架、爬梯及设置围拦，对应的地面区域设明确的警示标识，如安全护拦、彩色绳索及警示牌等；

⏹组装完的构架、要经过质量、安全检查人员验收合格；

⏹在重物起吊前应对组件认真检查，吊点是否正确可靠、查吊运过程有无障碍物等；

⏹吊车在吊装过程中要有人监护车体是否与周围建筑物相碰,参加工作的人员要相互协调在信号明确的情况下按照统一指挥进行作业；

⏹在吊物下方不得站人和行走，人不得随吊件上下，不准上下抛掷物件，使用的工具应带安全绳（袋），遵守安全施工条例；

⏹吊运过程的每个环节，都应有人监护，发现异常及时汇报；

⏹高空作业人员必须戴好安全帽、佩戴安全带等；

⏹高空行走钢梁时应拉好安全绳并挂好安全网，并同时使用安全带；

⏹两台吊车同时动作，应设专人负责，并由吊装领导小组统一指挥，在定子进厂前需做双车联动试验，并符合吊装要求；

⏹定子旋转、起吊的固定位置按照设计布置，作好吊装区域安全隔离；

⏹进行专项技术交底、并办理危险作业票；

⏹较长时间用葫芦吊重物时，要将导链锁住防止滑链；

⏹临时设施拆除的过程中，要有统一指挥，要按照程序进行工作；

⏹产生的边、角、余料及时清理，并堆放到指定地点；

⏹使用的机械、工器具，应采取防止漏油的措施，避免造成二次污染；

⏹施工使用的气体应采取相关措施（如乙炔气体），防止有漏泄现象；

⏹施工区应保持工完场清，规划有序，做到文明施工。

11、附页

时间：

2021.03.04

创作：

欧阳地