两种发电机定子吊装工艺探讨

引言

调查资料显示,上汽、哈汽和北汽三大电机厂已安装投产的定子重量在250～350t。东方电机厂的定子通常都是三段式结构,即定子中段和两端的端罩分体制作,使得运输和吊装的压力相对减小,中段重量一般在270t左右,这样的设计使得双机抬吊成为可能。电力行业常用的定子吊装方法有4种,分别是液压提升装置法(图2）、液压式龙门框架法(图2）、卷扬机配合提升法(图3）以及行车改造吊装法(图4）。如今液压式龙门框架法与卷扬机配合提升法因工序复杂、危险性较高而逐渐被现场施工所淘汰,因此常用的定子吊装方法为液压提升装置法与行车改造吊装法。本文着重对以上两种方法进行对比,结合施工现场做出分析比较。

图1液压提升装置法

1施工准备比较

1.1施工准备

2.1.2行车改造吊装法

(2）定子卸车、吊装前,首先进行图纸会检,根据施工图纸确定施工方案,编写施工技术措施,进行施工技术交底工作。

(2）施工人员应熟悉掌握图纸及相关资料,以利施工。对施工人员进行施工程序、施工工艺、质量标准、施工危险因素和环境因素辩识及控制措施等方面的内容交底工作。

(3）土建结构应具备的条件:

图2液压式龙门框架法

图3卷扬机配合提升法

图4行车改造吊装法

1)汽轮发电机运转层平台梁施工完成:

2）汽机间A排框架结构到顶:

3）除氧间B一C列框架结构施工完成:

4）汽机间屋架钢结构焊接完成:

5）汽机房行车轨道安装完成并经验收。

（4）定子进入检修通道内的道路垫平夯实,满足定子运输的强度要求,必要时可铺设钢板。

（5）发电机定子基础验收完成,满足设备安装要求。

（6）发电机底板连接螺栓已安装,台板验收已合格。

（7）汽机房桥式起重机改装、调试,改装后的行车负荷试验检测合格。

1.1.2液压提升装置法

（1）定子吊装前,土建结构完成情况:

1）汽轮发电机运转层平台梁施工完成:

2）汽机间A排框架结构到顶:

3）除氧间B一C列36-层框架结构施工完成:4）煤仓间C一m列31.25-煤斗梁框架结构施工完成:5）汽机间加热器平台1D8一22轴6.4-层框架结构

施工完成:

6）汽机间屋架1D8一22轴钢结构吊装焊接完成:

7）抬吊需要的行车自检修间起吊,水平移动至发电机基座上方。

（2）吊装前,组织参与吊装的人员进行施工技术交底,明确参与人员的职责。

（3）熟悉4×200t液压提升装置安装资料,确认符合现场施工情况。

（4）定子进入检修通道内的道路垫平夯实,满足定子运输的强度要求,必要时可铺设钢板。

（5）吊装前,在施工区域外围设置安全警戒绳,严禁无关人员进入。

（6）发电机定子基础验收完成,满足设备安装要求。

（7）汽机房桥式起重机调试完成,检验合格。

（8）发电机底板连接螺栓已安装,台板验收已合格。

（9）行车电源增加一路备用电源。

从上述施工准备可以看出,两种吊装方案相差无几,但传统液压提升装置吊装法对设备要求较高,需要提前安装（外租）液压提升装置。

1.2工艺流程

（1）行车改造吊装法:施工准备一起升机构改造一设备检查一吊攀安装一定子进场一定子卸车一定子吊装一定子就位一起升机构拆除。

（2）液压提升装置法:施工准备一提升梁及扁担组装一液压千斤顶安装一提升装置调试一提升装置载荷试验一吊攀安装一定子进场一定子卸车一吊装就位一拆除液压提升装置。

通过上述工艺流程对比可以看出,定子吊装工艺主体基本相同,两种方法均需要按照此主体流程进行定子吊装,方可保证吊装工作顺利进行,但行车改造法吊装工艺更为简便,可以大大缩短施工工期。

2发电机定子吊装工艺比较

2.1行车改造法的吊装工艺

2.1.1行车改装

(1）在每台行车主钩大梁上加装一根H型钢梁,钢梁型号H595×300×15×20,长度4.65m,用500mm×50mm×30mm钢板条将型钢梁支垫在行车大梁上,支点设在行车大钩主梁的两端。钢梁两端用20#槽钢焊接牛腿,防止钢梁倾倒。

(2）在每台行车主钩两侧分别吊挂一套20t滑轮(滑轮用628-6×37+1-10m的钢丝绳固定在行车主钩大梁上）。

(3）吊装扁担采用按集中载荷340t设计的吊装扁担,将扁担立起,布置在12.6m平台上,利用扁担上的吊耳将滑轮固定。

(4）使用原车卷筒的钢丝绳,按顺穿法将两套20t单滑轮和原主钩滑轮组绕在一起。

(5）扁担主钩吊点间距为7900mm,调整两行车中心距为7900mm,使主钩钢丝绳保持垂直。用20#槽钢在防撞器位置将两行车硬性连接。

(6）用水平仪测取行车大梁在空载状态的上拱度,做好记录,以测算实际吊重时大梁中心的最大挠度值。

(7）桥式起重机改装完成,沿吊装路线来回行走两趟,验证轨道平直度,起吊前由项目部组织业主、监理相关部门进行联合检查,确认具备起吊条件后方可起吊。

2.1.2定子吊装

(1）运输车将定子直接运至厂房检修通道0m起吊位置,定子径向中心线与安装中心线对正,定子轴向中心线与检修通道轴向中心线重合。

(2）安装定子吊攀,支撑台板,并将定子台板面清理干净。

(3）将两台起重机主钩吊挂吊装扁担,扁担中心吊钩挂钢丝绳连接定子吊点。将定子整体吊起距运输车约50mm后停止,悬停15min,卸去载荷,检查主梁基点处无永久变形,对所有起吊设施进行全面检查,用水平仪对两台行车主梁跨中的上拱度进行测量,主梁的实有上拱度不小于0.7s/1000s为起重机跨度）,确认各机构无异常,受力部位无变形后,方可进行下一步操作。

(4）试起吊,起吊定子至200mm高度后停止,操作起升和下降动作3次,检查桥式起重机制动系统,检查各受力部件的焊缝,确认正常无变形后方可正式吊装。

（5）将定子提升500mm后,将运输车开离厂房,运输车辆开走时要严格监控,车辆行走应缓慢,严防车辆有高出部位与定子发生磕碰、钩挂或摩擦。

（6）继续起吊定子,起吊过程中由专人观察吊装扁担的水平度,将数据变化及时报告总指挥,以保证起吊过程中整体的水平度。

（7）当定子抬吊高度超过发电机基础台板上平面或定子行进路线中12.6m平台上的障碍物约500mm后停止起升,将行车开到就位基础上方。

（8）缓慢落钩,当定子下落至距发电机台板上方约200mm时,将定子旋转90o,定子励磁端朝向图纸设计方向。

2.2传统液压提升装置吊装法的吊装工艺

2.2.1液压提升装置组装

1）4×200t液压提升装置由4根吊挂梁、2根扁担梁、1根450t起吊横梁、4台液压提升顶、2套液压控制站等部件组成。将450t抬吊梁放置在汽机房9b一10轴线之间已经放置好的两个扁担梁上并固定牢固,450t抬吊梁纵向中心线与发电机纵向中心线重合。450t抬吊扁担放置完毕后应在上部拉设水平安全绳。

2）将两台桥式起重机小车开到汽机房B列侧端部。

3）使用70t汽车吊在汽机房对两台起重机依次进行提升架安装。首先将吊挂梁按照图纸要求垂直布置于桥式起重机桥架顶部,再与扁担梁用钢较线连接,将液压提升装置的钢绞索穿装完毕,两台起重机行走至10一12轴之间,钢绞线将提升梁与450t抬吊梁依次组合安装,使450t抬吊横梁纵向中心线与发电机基础中心线重合。组装完毕后,多次反复提升,使每个千斤顶的所有钢绞索均匀受力。仔细检查钢绞线表面应无严重锈蚀、弯折(钢绞线不得超过说明书中规定的使用次数,发现有锈蚀现象应更换）。根据液压提升装置说明书穿装钢绞线,穿钢绞线时应左右捻交替穿入固定锚头孔内,并检查确认钢绞线完好,每台液压千斤顶穿13根钢绞线。装下锚头时,锚爪外侧必须涂润滑锂基脂,且千斤顶的上下卡座锚爪外侧也需要涂润滑锂基脂。

将两台桥式起重机两端端梁处用20#槽钢硬性连接在一起,测量两桥式起重机中心距离应与450t抬吊扁担两吊点的间距一致,否则应对桥式起重机的间距进行调整。为保证两台桥式起重机大车运行同步,吊装扁担长9500mm,检修通道9a—10间距10800mm满足吊装要求。

(4）定子提升装置安装完成后,要对450t抬吊梁进行检查,看转动机构是否灵活,并在现场实际测量、检查起升高度。测量4台液压提升装置的起落速度,确保其同步,若有差别应进行调整。根据液压提升装置说明书对液压提升装置进行单台调试。

2.2.2定子吊装

(1）定子运输车驶入检修通道后,应检查发电机定子横向中心线与发电机安装中心线是否一致,纵向中心线与检修通道中心线是否一致,如不一致则调整运输车辆。

(2）一切准备就绪后试起吊定子,吊起定子100mm后,维持15min,卸去载荷,检查主梁基点处无永久变形,对所有起吊设施进行全面检查,用水平仪对两台行车主梁跨中的上拱度进行测量,主梁的实有上拱度不小于0.7s/1000(s为起重机跨度）,确认各机构无异常,受力部位无变形后,方可进行下一步操作。

(3）由专人对下锚头压板进行二次紧固,并测量压板间隙是否均匀。检查发电机定子的水平度,若水平偏差较大,应进行调整。

(4）由土建测量工监测定子起吊位置A、B列立柱沉降状况,并在起升移动过程中间断检测。

(5）现场总指挥组织相关人员检查行车结构、液压提升装置及吊装绳等部位,确认安全后方可正式起吊。

(6）在定子两端拉设溜绳,继续提升定子,待定子底部高出运输车500mm后,将运输车开出汽机房。

(7）继续提升定子,当定子底部高出定子移动路线内最高点约200mm后,停止提升,对液压千斤顶的上下卡座锚爪外侧涂润滑锂基脂,涂抹过程中严禁将润滑脂涂到钢绞线上。指挥桥式起重机向发电机基础方向移动,直至定子横向中心线与发电机基础横向中心线重合。然后将发电机定子旋转90o,由技术人员确认定子就位方向正确。

(8）定子稳定后缓慢下落,利用4个5t手拉葫芦调整找正,直至定子完全落到发电机基础支墩上。在每个支墩上方间隔200mm处铺设圆钢(360mm×628mm）,用倒链将定子找正后,继续下落将定子落在圆钢上。下落时定子靠近汽侧放置,必要时通过10t倒链将定子整体找正。

2.3两种定子吊装工艺总结

通过对上述两种不同定子吊装工艺的介绍和比较可以看出,传统液压提升装置吊装法是以液压提升装置为基础,配合行车展开定子吊装工作,需要准备液压提升装置,并在现场安装调试,因此采用传统液压提升装置吊装定子的工期至少在10天以上。按照以往的项目施工经验,其装置租赁、运输、人员劳务等所需费用在40万～45万元。

采用行车改造法新型优化设计方案吊装定子,主要是对行车进行加固处理保证其承重性与安全性,在此基础上合理开展吊装工作,省去了租赁、运输、安装液压提升装置的烦琐工序,同时也能满足现场需求。按照以往施工经验,其工期仅需3天,总费用约为10万元,大大降低了施工成本。

3结语

上述两种吊装定子的方法均能实现发电机定子的吊装作业,但根据施工工艺和经济效果的比较,行车改造法是一种更加合适、简单,实用性更强,可以降低工人劳动强度的吊装方法,采用行车改造法可以提高工作效率,更简便、快捷地完成施工任务,同时创造出更高的经济效益。