陽江核電CPR1000發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝技術(shù)的研究及應(yīng)用

徐靜

摘 要：由于轉(zhuǎn)子穿裝難度較大，風險較高，根據(jù)相關(guān)資料及經(jīng)驗反饋，利用PDMS三維設(shè)計軟件對發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝工作進行建模及動畫設(shè)計，模擬現(xiàn)場轉(zhuǎn)子穿裝的整個過程，同時分析穿裝過程中易遇到的技術(shù)、安全及質(zhì)量的相關(guān)難題，提出合理的預(yù)控措施，提高工作效率及工期，降低人力和材料成本，對發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝進行研究及應(yīng)用，確保核電轉(zhuǎn)子穿裝成功。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子；穿裝；應(yīng)用

中圖分類號：TM623 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0038-02

1 概要

陽江核電CPR1000發(fā)電機是由上海電氣集團引進SIMENS技術(shù)后國產(chǎn)化設(shè)計、制造而成，轉(zhuǎn)子全長14.86m，凈重185t，風扇結(jié)構(gòu)為8級并布置在汽端一側(cè)，發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子是非常重要的工序，穿轉(zhuǎn)子過程中需確保定子鐵芯硅鋼片、轉(zhuǎn)子護環(huán)、聯(lián)軸器及軸頸等關(guān)鍵部位不受任何損傷，由于#3機發(fā)電機定轉(zhuǎn)子空氣間隙設(shè)計僅為25mm，且在穿裝專用工具安裝完成后，動靜間隙較小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子穿裝難度加大，風險較高，因此，在轉(zhuǎn)子穿裝時，轉(zhuǎn)子軸線、定子軸線、軸向牽引（倒推）方向必須成一條直線，防止轉(zhuǎn)子偏斜及滾動。本次轉(zhuǎn)子穿裝主要結(jié)合現(xiàn)場實際情況及陽江核電#1、2機組發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子的經(jīng)驗反饋，根據(jù)上海發(fā)電機廠廠供設(shè)備及專用工機具圖紙，利用PDMS軟件進行設(shè)備、工機具建模和動畫制作，能有效模擬發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子的整個穿轉(zhuǎn)過程，同時能夠提前發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子穿裝過程中容易遇到的一些問題以及需要注意的相關(guān)安全事項，避免穿裝過程中發(fā)生質(zhì)量和安全事故，這樣便于切入實際、合理優(yōu)化發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子方案，解決穿裝問題和實戰(zhàn)模擬，提前提出優(yōu)化措施，對轉(zhuǎn)子穿裝技術(shù)進行研究，確保陽江核電#3機發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子工作的順利開展。

本次發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝采用手拉葫蘆倒推的方法，轉(zhuǎn)子穿裝方向由勵端向汽端穿進，把轉(zhuǎn)子穿裝到已經(jīng)就位的16.2米汽機運行平臺的發(fā)電機定子中。

2 發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝研究及應(yīng)用

2.1 勵端下半端蓋下沉

用螺栓將吊攀固定在勵端下半端蓋的水平合縫面上，降低勵端下半端蓋約600mm左右于“X”位置，并置于T10墊塊上進行支撐，端蓋與機座壁間墊墊塊T8，發(fā)電機勵端左側(cè)為密封油管溝，端蓋降落時需要調(diào)整兩端底部墊木的高度以使端蓋放置時保持水平。

2.2 轉(zhuǎn)子起吊

在轉(zhuǎn)子吊點位置處，裝上轉(zhuǎn)子保護板（可用聚四氟乙烯板、銅皮替代），轉(zhuǎn)子重心偏向轉(zhuǎn)子汽端側(cè)，轉(zhuǎn)子重心距離轉(zhuǎn)子本體中心線1080mm，轉(zhuǎn)子汽端吊繩綁扎點距離轉(zhuǎn)子本體中心線約2080mm，轉(zhuǎn)子勵端吊繩的綁扎點距離轉(zhuǎn)子本體中心線約920mm，兩吊點的距離約4000mm，即在轉(zhuǎn)子重心兩側(cè)相等距離處跨掛吊繩，保證轉(zhuǎn)子整體水平。

吊繩采用雙纏雙繞，環(huán)繞本體一圈綁住轉(zhuǎn)子，綁扎時不能碰到護環(huán)，吊點及綁扎方式經(jīng)驗收合格后，方可水平起吊。

在轉(zhuǎn)子稍微吊起用框式水平儀進行測量，并相應(yīng)調(diào)整好轉(zhuǎn)子的水平，轉(zhuǎn)子吊起100mm左右，停止起吊，檢查行車的剎車性能及吊繩的受力情況。起重指揮確認無誤后才可繼續(xù)吊裝作業(yè)。

2.3 轉(zhuǎn)子初步穿裝

安排一名機械人員進入定子膛內(nèi)，監(jiān)護轉(zhuǎn)子汽端靠背輪，防止靠背輪與鐵芯發(fā)生碰撞，發(fā)電機定子勵端外部左右兩邊各站一名機械人員，監(jiān)視轉(zhuǎn)子與鐵芯的左右及上下間隙，防止轉(zhuǎn)子本體與鐵芯發(fā)生碰撞，同時整個過程需監(jiān)視滑板組件情況，滑板組件與定子不允許有相對位移，即滑板兩側(cè)綁扎牢固，一旦發(fā)生立即停止穿裝工作，將滑板組件重新固定好，要求與定子無相對位移后再繼續(xù)進行穿裝。

2.4 改變吊點

當轉(zhuǎn)子不能用行車進行深入的穿裝時，轉(zhuǎn)子穿入長度約5.4m，行車吊鉤下落，使轉(zhuǎn)子重量落在軸頸托架和勵端轉(zhuǎn)子托架上，并檢查調(diào)整轉(zhuǎn)子水平位置，取下轉(zhuǎn)子吊索及保護襯墊，在勵端軸承肩胛檔裝6mm軟銅板保護墊，將吊繩移至勵端軸承肩胛檔，再使用行車吊起勵端轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子重量由吊繩和軸頸托架支撐。

2.5 手拉葫蘆倒推穿裝就位

在轉(zhuǎn)子勵端軸頸肩胛處用橡膠墊進行防護，用#1轉(zhuǎn)子主行車大鉤稍微抬起轉(zhuǎn)子勵端，支撐轉(zhuǎn)子托架不承受轉(zhuǎn)子重量后，轉(zhuǎn)子的重量完全由#1主行車吊帶和軸頸托架承重時，在轉(zhuǎn)子托架兩側(cè)的H型鋼吊耳上（托架已經(jīng)提前安裝在轉(zhuǎn)子勵端上），各掛上1個10t的卡環(huán)和φ28mm的鋼絲繩，鋼絲繩另一側(cè)各掛在發(fā)電機左右兩側(cè)的調(diào)整牛腿支座上，最后，兩鋼絲繩之間用10t的手拉葫蘆連接（供軸向牽引轉(zhuǎn)子用），鋼絲繩與轉(zhuǎn)子中心線夾角最大為5°，確保鋼絲繩與定子邊緣不產(chǎn)生摩擦，并能推動至兩行車能掛鋼絲繩的位置，調(diào)整好鋼絲繩和手拉葫蘆在同一水平線上，確保該牽引繩與轉(zhuǎn)子中心線一致，鋼絲繩與手拉葫蘆之間各設(shè)置一臺拉力計表，監(jiān)視兩側(cè)推進的力量是否相等，根據(jù)拉力計表的讀數(shù)，拉動鏈條葫蘆進行微調(diào)，確保兩側(cè)推進力量相等，防止轉(zhuǎn)子中心線偏斜。

調(diào)節(jié)好轉(zhuǎn)子與葫蘆水平，用#1主行車及兩手拉葫蘆協(xié)調(diào)推進，拉動葫蘆，將轉(zhuǎn)子從勵端緩慢推向汽端，整個過程要保持協(xié)調(diào)一致，左右側(cè)葫蘆推進一致，推進長度相同，在尾部水平橫梁左右各一人手扶同步跟隨手拉葫蘆前進，監(jiān)視拉力計表讀數(shù)，及時調(diào)整轉(zhuǎn)子推進中心線，整體保持轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地穿進，當汽端聯(lián)軸器穿出機座外壁，將軸頸托架旋轉(zhuǎn)180°向上，轉(zhuǎn)子的重量由托板及#1主行車吊繩承重，拆除軸頸托架，繼續(xù)緩慢拉動鏈條葫蘆將轉(zhuǎn)子推進，直到把轉(zhuǎn)子推到#2主行車吊繩能吊裝位置，在轉(zhuǎn)子汽端軸頸后部掛吊繩T7，此時，轉(zhuǎn)子由#1、2主行車吊繩共同承重。

2.6 抽出定子內(nèi)部專用工具

用#1、2行車配合協(xié)調(diào)一起抬吊轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子中心線高于定子繞組中心線，轉(zhuǎn)子重量全部由兩臺行車承重，提升勵端轉(zhuǎn)軸，以不碰到氣隙擋風環(huán)座或定子鐵芯為準，從勵端抽出托板、弧形滑板及鐵芯保板，檢查所有的專用工具完好性，如有缺損，應(yīng)進行分析，將所有部件全部取出，確保無任何部件遺留在定子內(nèi)部。

2.7 軸瓦安裝及轉(zhuǎn)子就位

撤去勵端下半端蓋墊木，用手拉葫蘆將下半端蓋提起并安裝到位，并用螺栓和定位銷固定就位，注意：必須保證端蓋與定子垂直結(jié)合面平整、光滑無毛刺且充分接觸，在勵端轉(zhuǎn)子托架位置設(shè)置液壓千斤頂及墊塊，使轉(zhuǎn)子勵端的重量由液壓千斤頂承重，#1主行車松鉤，勵端吊繩拆除。

適當提升汽端吊繩，將轉(zhuǎn)子汽端稍微抬高，抬高高度不大于50mm，并派專人監(jiān)視，防止轉(zhuǎn)子與定子鐵芯碰撞，在汽端下半端蓋上裝配轉(zhuǎn)子支撐架和100t液壓千斤頂，裝配液壓千斤頂時，應(yīng)在千斤定支架上方與軸頸接觸面之間墊6mm銅板保護，落下轉(zhuǎn)子，使其汽端轉(zhuǎn)子由該支架支撐，#2主行車松鉤，汽端吊繩拆除。

安裝汽端下半軸承座，用軸承拆裝專用工具將軸瓦吊裝至端蓋內(nèi)，并裝入軸承座內(nèi)，降低液壓千斤頂?shù)母叨龋蛊宿D(zhuǎn)子的重量完全由#7軸瓦承重，拆除汽端相關(guān)的工具。

安裝勵端下半軸承座，確認絕緣定位銷已安裝在軸瓦上之后，用軸承拆裝專用工具將軸瓦吊裝至端蓋內(nèi)，并裝入軸承座內(nèi)，降低液壓千斤頂?shù)母叨龋箘疃宿D(zhuǎn)子重量完全由8軸瓦承重，拆除液壓千斤頂、墊塊及轉(zhuǎn)子托架。

3 結(jié)束語

通過本次發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝的研究達到梳理專用工具清單，縮短轉(zhuǎn)子穿裝準備工作工期，降低人力成本，提高工作效率和穿裝的成功率，提前解決和掃清障礙，確保發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝工作順利完成。

總結(jié)#3發(fā)電機轉(zhuǎn)子穿裝的成功實踐經(jīng)驗，繼續(xù)優(yōu)化和完善發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子的方法和技術(shù)，該方法可作為后續(xù)核電項目前期技術(shù)方案談判的附件，也可作為施工技術(shù)交底、技術(shù)成果、工法及創(chuàng)新等使用和借鑒。

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