雙行車抬吊660MW發(fā)電機定子的安全校核

杜會兵

【摘要】600MW級發(fā)電機定子重量往往在300噸以上，是火力發(fā)電廠重量最大的設(shè)備之一。發(fā)電機定子可以采用多種方式吊裝就位，本文重點對某660MW發(fā)電機定子采用雙行車抬吊就位方案進行安全校驗。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機定子；抬吊；安全

【Abstract】600MW-class generator stator weight often more than 300 tons， is one of the largest thermal power plant equipment. Generator stator can be used in a variety of ways hoisting in place， this article focuses on a 660MW generator stator dual carriage lifting program for safety checks.

【Key words】Generator stator；Lifting；Safety

1. 工程概況

某660MW超超臨界低熱值煤發(fā)電工程發(fā)電機由上海電氣電站設(shè)備有限公司生產(chǎn)，型號為QFSN-600-2型水氫氫發(fā)電機。發(fā)電機定子起吊凈重305t（含四個吊攀），外形尺寸10520×4020×4350mm。汽機房27米布置有兩臺130/30t行車，計劃把2臺行車改造后將發(fā)電機定子抬吊就位。

2. 吊裝方法

該工程2臺行車在招標(biāo)時已考慮采用雙行車抬吊發(fā)電機定子的方案，根據(jù)行車技術(shù)協(xié)議，大梁及小車梁的設(shè)計安全系數(shù)值為滿負(fù)荷2倍，起重機的主鉤極限起吊重量為143t，兩臺起重機兩主鉤同時起吊的最大重量為286t<定子重量305t，因此需要在單臺行車增加兩套32t滑輪組，即鋼絲繩12股變?yōu)?6股。然后兩行車通過鋼絲繩與抬吊裝置（額定吊裝重量340t）捆綁連接。吊裝系統(tǒng)連接好后將兩臺行車通過數(shù)據(jù)線連接，操作一臺行車可以實現(xiàn)兩臺行車同步動作。當(dāng)定子運輸車倒入設(shè)備檢修口，雙行車抬吊定子至14.45m層，使定子中心線與發(fā)電機基礎(chǔ)中心線重合，緩慢就位。

3. 行車安全校驗

3.1根據(jù)實際情況，兩臺行車承擔(dān)的最大起重量為320t（其中包括：定子及吊耳305t、抬吊裝置10t、32t滑輪和綁扎鋼絲繩等共5t）。則單個行車承擔(dān)320t/2=160t，查詢行車說明書，行車大車梁、大車輪壓、小車梁均可以滿足起吊160t重物要求，行車主鉤最大動負(fù)荷起重量為130t×110%=143t<160t。故每臺行車必須加掛兩套荷載能力為32t的單滑輪，使兩套滑輪組由3-3走6即12股變?yōu)?-4走8即16股的形式。

行車改造后單行車每根鋼絲繩的受力為： 160t/16股=10t。單個行車最大額定動載荷單根鋼絲繩受力：130t/12股=10.8t>10t，因此行車主鉤鋼絲繩能夠滿足起吊要求。在定子吊裝中，主鉤受力為160×12/16=120t <130t<143t（110%），32t單滑輪受力為160×2/16=20t<32t（100%）。改造后主鉤滿足吊裝要求。

3.2根據(jù)說明書，行車小車輪壓最大輪壓為47.4t，單行車實際承擔(dān)載荷160t，小車機構(gòu)重17.35t，故小車實際輪壓為：

F=（160+17.35）/4×1.1=48.8t>47.4t（最大輪壓）

故當(dāng)拴好鋼絲繩后，需要對小車輪進行加固支墊，將小車使用千斤頂頂起，車輪離開行車大梁2cm，小車和行車大車梁之間均勻支墊4cm厚鋼板，共支墊八個點固定。

3.3復(fù)查行車大鉤實際起升高度：單行車改造后為16股繩，滾筒直徑是650mm，當(dāng)滾筒上還有三圈鋼絲繩時，即余有3.14×0.65×6=12.25（m）鋼絲繩， 廠供行車大鉤鋼絲繩為420m，則剩余407.8m鋼絲繩。行車大鉤滾筒與地面定子頂面距離20m，則卷筒上需要鋼絲繩20m*16=320m<407.8m，卷筒上鋼絲繩可以滿足吊裝要求。

經(jīng)改造后的兩臺行車從起吊機械方面能夠滿足吊裝要求。

4. 滑輪和抬吊裝置連接安全校核

4.1卡環(huán)安全校核：

滑輪和抬吊裝置采用35t卡環(huán)連接，單個滑輪受力F=320t×2/32=20t，卡環(huán)安全系數(shù)為35t/20t=1.75倍，符合安全要求。

4.2吊耳安全校核：

雙吊耳受力F=216.9t×2/40=10.845t，

承受拉應(yīng)力危險截面面積：A=（28-8）×3=60cm2

則：拉應(yīng)力σ=F/A=20/60=0.33t/cm2<[σ]=1.6 t/cm2

擠壓應(yīng)力σs=20/（8×3）=0.83t/cm2<[σs]=2.8 t/cm2

安全系數(shù)符合施工要求。

4.3吊耳焊縫強度校核：

計算公式：σf=N/helw

N——吊耳受力，取19.6875t

he——角焊縫計算厚度，直角（或銳角）角焊縫等于0.7hf，hf為焊腳尺寸，取2.4

lw——焊縫計算長度，一般為設(shè)計長度減去1cm

則：σf=19.6875÷[0.7×2.4×（28-1）]=0.43 t/ cm2<[f]=1.6 t/ cm2

吊耳焊縫強度滿足要求。

5. 定子吊裝鋼絲繩校核

發(fā)電機定子與抬吊梁吊鉤綁扎繩采用6×37+FC-1770-Φ56mm鋼絲繩16股起吊，每股鋼絲繩受力

P=Q/n/K1=2989/16/0.86=215.7（KN）

Q——起吊重量，Q=305×9.8=2989KN（定子含四個吊耳305t）endprint

K1——鋼絲繩和垂直方向夾角的余弦，角度換算系數(shù)，取30O，K1=cos30O=0.866

n——起吊鋼絲繩股數(shù)，n=16

使用直徑為56mm鋼絲繩（抗拉強度為1770Mpa的6×37+FC鋼絲繩，其破斷拉力Sb為1830（KN）。根據(jù)公式P=Sb/K可以算出在此項施工中鋼絲繩的安全系數(shù)： K=Sb/P=1830/215.7=8.4

其中： P——鋼絲繩的最大使用拉力

Sb——鋼絲繩的破斷拉力

K——安全系數(shù)

安全系數(shù)符合安規(guī)要求，鋼絲繩滿足吊裝要求。

6. 行車梁承受最大載荷校核：

（1）根據(jù)設(shè)計院行車梁圖紙說明，行車梁所能承受的最大荷載：橋式起重機（QD130/30-25.5）最大輪壓：465KN（吊額定荷載到極限位置），420KN（抬吊320t定子在跨中左右2m范圍內(nèi)）。行車梁設(shè)計時按照以上兩種工況設(shè)計。

（2）實際測量定子基礎(chǔ)中心距離A列牛腿13.38米，距離B列牛腿12.98米，跨中左右相差0.4米小于2米，故吊車梁承受最大載荷滿足要求。

7. A、B列牛腿承受最大豎向載荷校核

（1）根據(jù)設(shè)計院汽機房結(jié)構(gòu)圖紙，A列牛腿所能承受的最大豎向荷載設(shè)計值：2585KN，B列牛腿所能承受的最大豎向荷載設(shè)計值：2822KN。

（2）實際兩臺行車抬吊定子時的最大重量為320+87×2=494t。其中320t為定子重量+吊具重量，87t為單臺行車重量。

兩臺行車抬吊過程中實際受力牛腿數(shù)最少為6個（A、B列各3個），最多為8個。以單列最少牛腿數(shù)受力進行計算：

（3）A列牛腿最大豎向荷載計算：494t/2=247t<2822KN×3/9.8= 864t，故A列牛腿承受最大豎向載荷滿足要求。

（4）B列牛腿最大豎向荷載計算：494t/2=247t<2585KN×3/9.8= 791t，故B列牛腿承受最大豎向載荷也滿足要求。

8. 起吊高度校核：

（1）設(shè)備經(jīng)改裝后，實際測量行車主鉤距離抬吊梁吊鉤高度為2.57m，定子高度為4.35m，拴掛后定子頂部與抬吊梁吊鉤距離為1.8m。

（2）行車吊鉤起升到最高點距離14.45m汽機平臺最大為10.7m。

（3）則起吊到最高處行車與定子底面最短距離為：

H=2.57+4.35+1.8=8.72m

（4）實際測量汽機房設(shè)備基礎(chǔ)最高處距離14.45m層0.75m。

（5）故定子起吊后與設(shè)備基礎(chǔ)最高處有效距離為：

10.7-8.72-0.75=1.23m

起吊高度滿足施工要求。

9. 結(jié)束語

發(fā)電機定子吊裝是一項嚴(yán)謹(jǐn)、復(fù)雜的工作，是火電建設(shè)中吊裝技術(shù)含量最高的一項工作。只有通過精確計算各項參數(shù)，才能確定最佳、最安全定子吊裝方案。

參考文獻

[1]《淺談大型汽輪發(fā)電機組雙行車抬吊發(fā)電機定子吊裝方法》張兵.

[2]《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》火力發(fā)電廠部分DL 5009.1-2014.

[3]《起重機械安全規(guī)程》GB 6067.1-2010.endprint