雙行車抬吊660MW發電機定子的安全校核

杜會兵

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

【關鍵詞】發電機定子；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電工程發電機由上海電氣電站設備有限公司生產，型號為QFSN-600-2型水氫氫發電機。發電機定子起吊凈重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臺行車改造后將發電機定子抬吊就位。

2. 吊裝方法

該工程2臺行車在招標時已考慮采用雙行車抬吊發電機定子的方案，根據行車技術協議，大梁及小車梁的設計安全系數值為滿負荷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股變為16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。吊裝系統連接好后將兩臺行車通過數據線連接，操作一臺行車可以實現兩臺行車同步動作。當定子運輸車倒入設備檢修口，雙行車抬吊定子至14.45m層，使定子中心線與發電機基礎中心線重合，緩慢就位。

3. 行車安全校驗

3.1根據實際情況，兩臺行車承擔的最大起重量為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股變為4-4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根據說明書，行車小車輪壓最大輪壓為47.4t，單行車實際承擔載荷160t，小車機構重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卡環安全校核：

滑輪和抬吊裝置采用35t卡環連接，單個滑輪受力F=320t×2/32=20t，卡環安全系數為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，

承受拉應力危險截面面積：A=（28-8）×3=60cm2

則：拉應力σ=F/A=20/60=0.33t/cm2<[σ]=1.6 t/cm2

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

安全系數符合施工要求。

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，取30O，K1=cos30O=0.866

n——起吊鋼絲繩股數，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）。根據公式P=Sb/K可以算出在此項施工中鋼絲繩的安全系數： 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

安全系數符合安規要求，鋼絲繩滿足吊裝要求。

6. 行車梁承受最大載荷校核：

（1）根據設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）。行車梁設計時按照以上兩種工況設計。

（2）實際測量定子基礎中心距離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）根據設計院汽機房結構圖紙，A列牛腿所能承受的最大豎向荷載設計值：2585KN，B列牛腿所能承受的最大豎向荷載設計值：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最少為6個（A、B列各3個），最多為8個。以單列最少牛腿數受力進行計算：

（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）設備經改裝后，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）實際測量汽機房設備基礎最高處距離14.45m層0.75m。

（5）故定子起吊后與設備基礎最高處有效距離為：

10.7-8.72-0.75=1.23m

起吊高度滿足施工要求。

9. 結束語

發電機定子吊裝是一項嚴謹、復雜的工作，是火電建設中吊裝技術含量最高的一項工作。只有通過精確計算各項參數，才能確定最佳、最安全定子吊裝方案。

參考文獻

[1]《淺談大型汽輪發電機組雙行車抬吊發電機定子吊裝方法》張兵.

[2]《電力建設安全工作規程》火力發電廠部分DL 5009.1-2014.

[3]《起重機械安全規程》GB 6067.1-2010.endprint