發電機設備定轉子吊裝方法研究

王 東

（河鋼集團張宣科技設備能源部，河北張家口 075100）

1 吊裝前的準備作業

根據河鋼宣鋼公司發展要求，汽輪發電機作為節能創效主要設備，在生產中發揮著重要的作用。宣鋼公司3 號360 m2燒結余熱發電機為補汽凝汽式汽輪發電機組，年發電量近1 億千瓦時，大大緩解了公司的用電需求，有效減少余熱能源的損耗，提高能源利用率，經濟效益顯著。定轉子設備總重31.5 t，廠房配備天車額定載荷為25 t。為實現順利檢修和確保施工安全，對定轉子設備吊裝方法進行研究和論證，制定安全吊裝方案。

機組設備主要有汽輪機和發電機，吊裝前的準備作業程序如下：

（1）由專人對作業廠房及廠房內設備分布進行現場確認及距離測量并做好測量記錄，為后期吊裝作業提供數據支持。

（2）安排起重人員和安全管理人員對定子吊裝前所需的吊裝工具、鎖扣、鋼絲繩、天車等進行檢查校驗，確保可靠有效。

（3）吊運發電機定子起吊至主廠房8 m 平臺機組安裝基礎上方50 cm 高度位置，下方放置設備旋轉平臺。

（4）吊裝發電機定子天車行車至主廠房8 m 平臺設備旋轉平臺上方，降吊鉤把發電機定子放在旋轉平臺上，將定子慢速旋轉90°，校對勵磁機、汽輪機方向位置，做好位置記錄。

（5）起鉤，把發電機定子吊至距旋轉平臺50 cm 高，搬開旋轉平臺。

（6）天車降吊鉤把發電機定子放置在設備混凝土基礎預埋的發電機鋼底座。

（7）完成發電機定子吊裝拆除起吊工具。

（8）按照上述程序完成發電機轉子吊裝。

2 吊裝作業采取的技術方案與問題解決辦法

2.1 發電機安裝前的準備工作

（1）把汽輪發電機組安裝軸線，通過投影原理放線到準備作業的兩臺吊裝天車的主梁上，標示出天車吊裝行走小車在共同吊裝作業時的吊裝位置作業點，確保機組就位時定子中心與安裝軸線重合。

（2）組裝好兩根扁擔梁、鋼絲繩等，放置在汽機房14.5 m 運轉層檢修平臺上。

（3）預吊裝試驗工作：在正式吊裝就位開始前，安排一次全流程預吊裝試驗；將兩臺天車調整至并列狀態，并用30#槽鋼連接在一起；兩臺天車在機組主廠房設備起吊口和發電機定子設備安裝基礎位置來回行車行走2～4 回，檢查行走過程中是否有天車行走輪咬食軌道等異常問題發生；提升天車大鉤到最高高度，在水平高度檢查吊裝工裝上平面和天車主梁應無接觸，用鋼尺測量天車起吊大吊鉤下部到設備安裝基礎平臺高度應符合起吊高度及要求。

（4）在設備主廠房設備吊裝口位置，把吊裝用工裝降低到最下方后，起升到最高限位處，往返升降3 個行程，觀察吊裝工裝與吊裝孔四周無碰觸，檢查天車大小吊鉤的動作是否能夠同步。在上述預吊裝過程中，檢查天車與吊裝工具的動作狀態以及性能是否正常完好。

（5）兩臺天車正式開始吊裝發電機定子之前，要嚴格按照天車操作規程仔細檢查天車主要部位：抱閘制動性能應良好、鋼絲繩無斷股、起吊吊鉤防脫鉤裝置應完好，對鉤頭滑輪組軸承進行檢查潤滑，確保天車關鍵部件均處于良好狀態。汽輪發電機定子轉運至廠房內吊裝口前，在吊裝口下方位置標記吊裝口中心軸線、發電機定子中心軸線，發電機定子還應標記出機組軸向、徑向中心軸線。汽輪發電機定子倒運到廠房內，吊運時定子徑向軸線要和發電機中心線一致（兩軸線誤差不大于1 cm），定子軸向中心線和吊裝口中心軸線位置誤差不大于5 cm。拆卸掉機組轉運置物架子和發電機定子定位用的連接螺栓，保證定子吊裝過程中沒有機組定子之外的多余部件。

2.2 定轉子起吊就位

（1）在正式吊裝前，需要安排一次設備吊裝試驗工作，兩臺天車主梁的預計吊裝重量有（不含天車自重）：設備重量31.5 t，吊裝工裝總計2 t、吊裝用鋼絲繩0.3 t，吊裝總重量為33.8 t。將上述吊裝載荷吊裝離地面高度2 cm，吊起后停留10 min，檢查天車抱閘系統和天車各部分吊裝部件應工作狀態良好，吊裝鋼絲繩有無滲油現象、主梁向上撓度正常且無明顯變形。吊裝過程中發電機定子應處于水平穩定狀態。

（2）吊裝試驗工作結束后，逐漸慢速把發電機定子吊裝高度調整到20 cm，檢查天車抱閘系統和天車各部分吊裝部件的工作狀態良好，如吊裝鋼絲繩、天車主梁等。如果情況正常則停留5 min 后檢查天車抱閘，無明顯異響和溫度變化后再調整吊裝高度到50 cm，慢速將定子放到地面上。在下降過程中檢查天車抱閘工作情況應正常，定子放到地面后再次檢測天車主梁的撓曲度，天車主梁恢要復到之前的上拱量。

（3）上述試驗吊裝工作結束后，會同施工監理人員、吊裝施工安全管理人員、天車技術人員等相關單位檢查天車抱閘系統和天車各部分吊裝部件工作狀態（如吊裝鋼絲繩、天車主梁、發電機定子等）。主廠房天車軌道梁無變形移位現象后，正式開始發電機轉子起吊安裝作業，作業人員緩緩起升4 只大鉤使定子平穩上升。在定子起吊過程中，兩臺天車主鉤吊裝上升、下降速度應控制盡量同速。吊裝過程中應安排專人對兩臺天車吊鉤調整進行指揮，并隨時用水平儀檢查吊裝工裝的水平度、進行吊鉤位置調整，以保證吊裝工裝水平度。發電機定子下平面距汽輪機軸承座中分面50 cm 保持大鉤不動，勻速行走兩臺天車大車把發電機定子平移至發電機基礎位置，天車行走時保持定子平穩。調整天車位置，待發電機定子軸向、徑向中心線與發設備基礎兩條中心線一致時同時操作兩臺天車吊鉤，慢速將定子降落在旋轉平臺上，把吊裝鋼絲繩從定子吊耳上拆卸下來，將旋轉平臺轉動90°。調整兩臺天車上小車鉤頭之間距離為40 cm，逐漸把發電機定子吊起10 cm 后，將旋轉平臺挪開，慢速把發電機定子降落在在設備基礎臺板上，穿發電機定子地腳螺栓，將定子吊裝鋼絲繩摘鉤。把吊裝工裝吊走放置在地面后，解除兩臺天車上電氣連鎖、拆除兩臺天車連接的30#槽鋼，恢復兩臺天車原有的工作狀態。

2.3 創新定轉子起吊就位

在采用在原有假軸的基礎上，將假軸通過管道延長至少2 m，將發電機轉子前端聯軸器安裝一件與聯軸器相同連接尺寸的法蘭短軸，用力來加長發電機轉子前端。在轉子安裝過程中，發電機轉子的重心位置臨靠近發電機定子嵌線時，發電機前端轉子軸可以從發電機定子嵌線露出，為后續吊裝掛鋼絲繩創造位置條件，以保證發電機轉子安裝到位。其優點是只用一臺天車作業，降低外委吊車費用和兩臺吊車作業配合不安全的隱患。

3 吊裝作業風險分析、應對措施及安全管理

根據作業現場環境及作業人員情況，對整個作業過程進行風險分析，可能出現起重機械制動失效，起重人員無證操作，吊裝指揮混亂，作業條件不良，不能嚴格執行吊裝作業“十不吊”的管理要求，涉及危險作業組合未落實相應的防控措施，從而導致高處墜落、物體打擊、機械傷害、起重傷害等危及人身安全的情況。

根據以上吊裝作業風險分析特制定如下應對措施及安全管理規定：

（1）作業前做好現場環境、設備、安全距離等檢查工作，作業現場必須滿足吊裝作業條件。

（2）吊裝作業屬于特種作業，作業人員必須經過專業培訓持證作業，未取得特種作業證人員嚴禁作業。

（3）作業人員進入作業現場必須規范佩戴、使用勞動防護用品，嚴禁違章作業，現場專人指揮，信號明確。

（4）作業前制定完善的吊裝方案，設置安全標準和警戒區域，禁止非作業和指揮人員進入。

（5）夜間作業要確保有足夠的照明，滿足作業條件，極端天氣及6 級以上大風天氣嚴禁作業。

（6）嚴格執行作業審批，吊裝前辦理安全施工作業票，并進行現場確認及審批，作業工作開始之前，對吊裝作業人員開展相關作業流程和安全知識培訓，牢固樹立安全作業觀念，保障吊裝作業的順利、安全進行。

（7）吊裝工作進行前，安排專業人員檢查鋼絲繩、吊裝工裝、天車各部件的完好狀態，確保其符合吊裝安全、技術要求。

（8）作業前需經專業技術人員對起吊設備的各項設備重量等參數進行核算確認，保障吊具具備安全吊裝能力。

（9）吊裝作業必須嚴格執行吊裝作業“十不吊”的安全管理要求，嚴禁違章指揮。

（10）高處作業時在腳手架上必須安裝內擋板，必須規范使用安全帶，嚴禁高處拋扔工具及物品。

（11）吊裝物下嚴禁人員停留及有任何的作業活動。

（12）吊裝過程中需專門設立指揮人員，對吊裝設備進行專業檢查測量，及時調整吊裝工作。

（13）吊裝發電機定子時，兩部天車應服從統一指揮，聽從指揮進行作業。指揮信號明確清晰，如有必要進行吊裝作業區域實行門禁管理要求。

（14）吊裝時現場其他人員應該密切監視現場作業環境內的設備設施及作業人員狀態，如出現不能正常吊裝作業的問題，應及時匯報吊裝指揮人員，停止作業。

（15）吊裝作業過程中，出現電源停電或抱閘失效等極端情況，天車操作或指揮人員應立即拉開天車控制箱開關，采取手動制動等有效措施，防止出現問題進一步擴大。

（16）吊裝前應明確總指揮人員及具體實施負責人的分工情況，做到分工職責明確。確保作業指令暢通有效。

4 文明施工及環境保護

（1）作業現場要界定明確的區域，設置必要的隔離、警示標識。

（2）進入作業現場，需按單位統一勞保著裝，必須按規定正確使用勞動防護用品，現場不得使用手機娛樂，嚴禁吸煙。

（3）作業現場防火、防爆區域嚴禁隨意使用易燃、易爆物品，各種廢油必須用油桶及時回收，按項目單位要求放置在指定的臨時存放點。

（4）作業現場應做到“三無”（無污跡、無積水、無積灰）、“三齊”（拆下零部件排放整齊，檢修工器具擺放整齊，備件材料堆放整齊）、“三不亂”（電纜不亂拉，管道不亂放，雜物不亂扔）、“三不落地”（工具和量具不落地、拆卸零件不落地、油污和臟物不落地）。需要更換的新零件，裝配前必須認真做好清洗、去毛刺、清角、測量及質量確認工作。

（5）多單位、多工種、多層次等交叉作業，要有專人統一指揮、協調，上道工序要為下道工序提供安全保證

（6）作業完成后應確保設備完好和環境整潔，達到“一平”（場地平整）、“二凈”（門窗玻璃凈、四周墻壁凈）、“三見”（溝見底、軸見光、設備見本色）、“四無”（無垃圾、無雜物、無廢料、無閑散器材）、“五不缺”（保溫油漆不缺、螺栓手輪不缺、門窗玻璃不缺、燈泡燈罩不缺、地溝蓋板不缺）、“六不漏”（水、電、汽、氣、油、物料不漏）。

（7）認真執行工作責任“五到位”：一是作業單位履行主體責任要到位，認真執行各類規章制度，開展檢查工作，及時糾正違章行為；二是履行監管主體責任要到位，做好監督檢查與整改；三是各部門根據職責履行監管責任要到位，對作業現場做好經常性監督檢查，根據作業級別組織好現場協調會，解決作業過程中的相關問題；四是各級各部門的考核要到位，對監督檢查中發現的不規范或違章行為按相關制度納入系統考核，對施工單位作出綜合評價；五是各級各部門工作總結要到位，工程完成后根據實際情況和各種數據，進行綜合分析，找出問題，提出改進措施，持續完善相關制度，不斷加強和提高設備管理水平。

5 結束語

經過燒結余熱發電設備定轉子吊裝方法的研究，能夠更好地為下次安裝及檢修作業提供吊裝作業安全保障，同時節省人力、物力和機具費用，降低成本。