发电机定子吊装.docx
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发电机定子吊装.docx
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发电机定子吊装
湖南省火电建设公司
作业指导书
编制单位
工程名称
单位工程
汽机安装
项目编码
版次
名称:
发电机定子吊装
编写
日期
审核
日期
会
签
工程部
日期
质保部
日期
安监部
日期
批准
日期
作业指导书控制页:
配置发放签收表
配置
配置岗位
电子版
纸质版
签收
项目总工
√
项目工程部
√
项目质保部
√
项目安监部
√
项目专工
√
项目主管工程师/班长
√
*班组工程师
√
施工组长
√
*注:
班组工程师负责每项目上交一本已执行完成的、并经过完善有完整签名的作业指导书。
作业指导书(技术措施)级别
重要
√
签名
一般
技术交底记录检查
项目总工程师
专责工程师
重大方案执行情况
项目总工程师
项目生产经理
重要工序过程监控表
序号
重要工序名称
执行情况
质检工程师签名
1
发电机定子吊装
2
3
4
5
6
7
作业指导书(技术措施)修改意见征集表
建议人
日期
修改建议:
回收签名(日期):
目录
1编制依据及引用标准1
2工程(设备)概况及施工范围1
2.1设备概况1
2.2施工作业范围2
3施工作业人员配备与人员资格2
4施工所需机械装备及工器具量具、安全防护用品配备3
4.1施工所需机械装备及工器具量具3
4.2安全防护用品配备3
5施工条件及施工前准备工作3
5.1施工前应具备的条件(包括安全、环境要求)3
5.2其他准备工作4
6作业程序、方法及要求4
6.1作业程序流程图4
6.2作业方法及要求5
6.3#1机组发电机定子吊装施工工期安排(经项目部同意后可适当调整)8
6.4专项技术措施9
7质量控制及质量验收17
7.1质量控制标准17
8安全、文明施工及环境管理要求和措施18
表8-1职业健康安全风险控制计划表(RCP)19
表8-2环境因素及控制措施一览表20
1编制依据及引用标准
1.1《电力建设施工及验收技术规范》[DL5011-92](汽轮机机组篇)
1.2《火电施工质量检验及评定标准》[1998年版](汽机篇)
1.3《电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)》DL5009.1-2002
1.4本工程安装施工组织总设计
1.5公司《质量、安全健康、环境管理手册》2005年版
1.6Q/501-103.01-2006《火力发电机组施工创优工艺质量手册》(安装部分)
1.7哈尔滨电机厂家图纸及技术资料
1.8设计院图纸
1.9其他标准
1.9.1《600MW发电机组发电机定子吊装系统》湖南省火电建设公司2004年8月3日版
1.9.2《LSD2000D型钢索式液压提升设备使用说明书》柳州欧维姆机械股份有限公司2003年12月
1.9.3《起重与运输》(水利电力出版社)上海电力建设公司1979年5月第一版
1.9.4《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
2工程(设备)概况及施工范围
2.1设备概况
发电机定子运输重量为300t,净重约290吨,外形尺寸为(L×W×H):
10420×4000×4332mm,定子由厂家经铁路运输到达新厂专用线,然后使用200t专用液压油顶卸车,待400t液压平板车到位后,再使用200t专用液压油顶装车,运抵机房A排柱外专用定子吊装架下。
汽励两端吊攀中心间距为5060mm,发电机左右吊攀中心间距为2500mm,吊攀钢丝绳卡槽宽度为170mm。
本工程两台汽轮发电机组机头朝向扩建端布置,#1机组发电机布置在汽机房13.7m层3-4柱之间,#2机组发电机布置在汽机房13.7m层11-12柱之间,汽轮发电机组安装纵向中心线与2/A列柱轴线重合,纵向中心线距A排柱轴线15.3m。
发电机定子吊装系统概况
整个定子吊装系统由四部分组成:
2.1.1吊装架部分,由移动架及固定架两部分组成,其中移动架重36.5t(不包括液压油及钢索重量),下层固定架重为60t;
2.1.2转盘部分,由上下层转向座及二块环形厚钢板等组成,重约11t;
2.1.3拖运轨道部分,吊装架上拖运梁由两根长12375mm、高1050mm的箱形梁组成,平台上拖运梁由两根长11600mm、高1050mm的箱形梁组成,平台上拖运小梁由两根长10400mm、高600mm箱形梁组成。
拖运轨道部分重约40t。
2.1.4液压提升装置:
4组LSD2000D型钢索式液压提升装置。
全套设备主要部套件包括:
液压千斤顶、液压泵站、电气控制台、高压胶管、控制电缆、上下锚头、钢索、卡爪等。
整个定子吊装系统共重147.5t左右。
设备重量重,吊装工作量大,吊装需要专用吊装设备。
专用吊装设备安装工作量大。
吊装配合项目多,协调难度大。
2.2施工作业范围
大唐华银金竹山发电厂2×600MW工程设计安装哈尔滨电机厂有限责任公司生产水氢氢冷发电机两台,其型号为QSFN-600-2,本作业指导书为指导此设备的吊装就位而编制
3施工作业人员配备与人员资格
序号
岗位名称
技能等级要求
数量
备注
1
吊装总指挥
1人
由生产付经理或总工程师担任
吊装指挥
1人
起重指挥人员担任
班长
高级工
1人
2
班组负责工程师
工程师
1人
有同类机组安装技术管理工作经验
3
助理工程师
助理工程师
1人
4
组长
高级工
1人
有同类机组发电机本体安装经验
5
主作业
中级工
2人
6
作业
初级工
4人
7
行车司机
2人
具备相关的资质证
8
司索工
6人
具备相关的资质证,并有同类机组发电机吊装经验
9
焊工
2人
具备相关的资质证
电气人员
2人
具备相关的资质证
安监人员
2人
质检人员
2人
保卫人员
2人
4施工所需机械装备及工器具量具、安全防护用品配备
4.1施工所需机械装备及工器具量具
序号
装备名称
规格
数量
备注
1
200t液压油顶
1台
2
400tCOMETTO液压全挂车
1台
3
液压提升装置
起重能力200t/组
4组
4
专用钢丝绳
4根
5
卷扬机(10t)
1台
6
滑车组
30t
2组
7
150t履带吊
1台
8
重物移运器
(60t)
12只
9
水准仪
1台
10
常用钳工工具
2套
4.2安全防护用品配备
4.2.1个人安全防护用品配备:
安全帽、安全带等;
4.2.2施工区域安全防护用品配备:
安全网、安全围栏等。
5施工条件及施工前准备工作
5.1施工前应具备的条件(包括安全、环境要求)
5.1.1对土建要求
5.1.1.1汽机岛施工完毕并已交安,汽机房A列#3柱、#4柱之间的18.3米主梁及13.7米层以上的墙壁暂缓施工(#1机组),#11、#12柱之间的18.3米主梁及13.7米层以上的墙壁暂缓施工(#2机组),待发电机定子吊装就位后再施工。
A排墙外13.7m下建筑(3-4柱、11-12柱之间)缓建,变压器待发电机定子吊装完后就位。
5.1.1.2吊装架前部路面回填压实,回填材料必须采用砂卵石。
道路宽度不小于8m,转弯半径不小于34m,纵向坡度不超过6%,横向坡度不超过3%,耐压能力满足全挂车轴载负荷的需要;发电机定子从固定端的公路运至A列柱外吊装位置,运至A列柱外吊装位置之前,两台机组穿过A排柱外公路下的循环水母管(Dn3200)上方应铺设走道板,防止压坏循环水管。
5.1.1.3汽机房A排墙外临时吊装架区域地面铺设道渣并分层压实,保证密实不沉降,液压车行进方向铺设厚度不小于50mm厚钢板。
5.1.2对机务要求
5.1.2.1汽轮机低压缸、发电机定子调中心用预埋工字钢在浇注汽机岛运行层时按要求预埋完毕。
5.1.2.2发电机进车路线符合行走要求并清理无障碍。
5.1.2.3吊装场地按《吊装架柱脚基础处理示意图》所示要求进行处理完毕。
5.1.2.4定子吊装架、拖运梁、液压提升装置安装调试完毕。
5.1.2.5发电机定子按照《发电机定子吊装平面布置图》二次转运至汽机房A列柱外吊装指定位置。
5.1.2.6牵引用卷扬机根据现场情况设计布置完,绑扎点在钢柱的位置包好角;
5.1.2.7发电机基础划线,台板预安装工作完毕,并经验收合格。
5.1.2.8二次灌浆内挡板安装完毕,并且已配好台板与基脚间的调整垫片。
5.1.2.9台板上所有千斤顶丝下的支柱必须放入到台板孔内,出线盒置入发电机地坑励端,并使之便于起吊。
5.2其他准备工作
5.2.1定子吊装技术措施编制审批完毕,并进行技术交底。
5.2.2安全施工作业票办理完毕。
6作业程序、方法及要求
6.1作业程序流程图
说明:
作业程序方框图中,行走梁安装中除支撑架上的行走梁外,其它行走梁可先进行安装。
支撑架上的行走梁须待定子起吊高度超过拖运轨道高度后,再用150t履带吊穿插安装就位。
6.2作业方法及要求
6.2.1发电机定子吊装施工步骤:
6.2.1.1吊装场地处理:
首先对场地进行平整、夯实,采用碎石调整基础标高,基础标高的要求值为123mm,在基础标高达到要求后,按照按《发电机定子吊装平面布置图》所示进行划线定位,铺垫7块8000×2000×50的厚钢板,厚钢板上表面标高为173mm,水平偏差不大于10mm。
然后在每一个柱脚位置并列放置5根长度4.5m的Ⅰ20型工字钢,工字钢与工字钢之间点焊固定牢。
6.2.1.2定子吊装架安装调试:
根据《发电机定子吊装方案图》、《发电机定子吊装平面布置图》、《FDJ400吊装架总装图》组装定子吊装架并安装调试好劳辛格液压提升装置(但正面的两根撑杆先不装以方便进车)。
其中移动架下部需按照《FDJ400.2移动架总装图》安装12只60t重物移运器和导向装置,吊装过程中应设置限位块防止移动架滑动。
6.2.1.3拖运梁安装:
在安装拖运梁之前,应对各拖运梁作好外观检查,如发现任何损伤情况,及时报知技术人员,采取相应的措施予以消除并得到上级部门的认可;另,应对拖运梁的各焊缝进行仔细检查。
然后按照《发电机定子吊装平面布置图》指示位置安装6根拖运梁。
12375mm梁两端通过高强螺栓临时连接固定在定子吊装架两端梁上,11600mm梁一端通过高强螺栓与12375mm梁临时连接定位,另一端支撑在位于发电机基础上的高度为403mm的支墩上,在钢支墩上焊接限位导向卡块(见附图《拖运梁钢支墩制作》),具体联接见《拖运梁》图纸(附后)。
其中12375mm梁临时安装后拆除,待定子起吊超过拖运轨道高度后,用150t履带吊穿插并安装就位。
10400mm拖运小梁一端与11600mm拖运梁通过高强螺栓连接,在发电机基础上用四个高度为853mm的钢支墩支撑(见附图《拖运梁钢支墩制作》),拖运小梁与钢支墩之间焊接限位导向卡块。
安装拖运梁时,两对称梁之间需连接临时撑杆并在两侧加临时支撑以保证拖运梁的稳定性。
详见附图《拖动梁加固》。
在所有的拖运梁安装完毕后,在拖运梁上安装[36槽钢(重物移动器的宽度为320mm),槽钢与拖运梁之间采用焊接连接,以起到在拖运定子过程中的限位导向作用;安装槽钢时必须保证其平直度与拖运梁一致,两槽钢中心线之间的距离为3900mm,偏差值控制在3mm以内。
6.2.1.4重物移动器、发电机拖运支座、导轮组安装:
在拖运发电机定子过程中必须保证重物移动器、发电机拖运支座、发电机定子连成一个整体。
发电机拖运支座采用双拼#45工字钢制作,其制作高度为450mm(见附图《拖运支座制作》),发电机拖运支座与发电机定子机座之间垫放两层橡皮,然后采用螺栓连接(见附图《拖运支座制作》)。
重物移动器与发电机定子支座采用螺栓连接。
最后在发电机定子支座上安装导轮组。
挂好牵引钢丝绳。
6.2.1.5转向盘安装:
保证转向盘中心与发电机基础中心一致,保证转向盘上转向支座的水平度,《转向盘》图纸附后。
6.2.1.6进车:
发电机定子卸车、装车后按照《发电机定子吊装平面布置图》运至A列柱外,并利用全挂车倒车使发电机定子纵向中心线与基础横向中心线在同一条直线上,发电机定子横向中心线距A列柱中心线8000mm。
6.2.1.7卸车试吊:
利用四组劳辛格将定子吊起,当定子底座高出平板车顶100mm时停止5min,对受力点、承力部件及结构焊缝等进行全部检查,并利用水准仪测定下层吊装架各柱脚基础的下沉量,若下降超过20mm以上,要放下定子,利用150t履带吊单独微吊起定子吊装架各柱脚,加钢板进行高度调节,确认无问题后,开走平板车。
6.2.1.8正式吊装:
当上述检查无问题后,正式起吊定子,定子起吊时,要求四组劳辛格提升速度保持一致;当定子底部标高高度超过拖运梁顶面后停止提升。
6.2.1.9拖运就位:
用150t履带吊穿装12375mm拖运梁,当拖运梁固定后,将定子落到上面,此时观察支撑点有无变形等异常现象,检查无误后可以脱开吊索,缓缓地将定子降落在拖运梁上,挂好牵引钢丝绳。
利用一台10t卷扬机拖运,保证发电机定子均匀移动,拖运到转盘上。
6.2.1.10定子转向:
发电机定子拖运至转向盘正上方时,松开拖运梁与拖运小梁之间的连接螺栓,并移开拖运梁,同时使用4只200t液压千斤顶拆除拖运小梁下方的四个临时钢支墩。
再利用4只10t链条葫芦将定子转动90度并确定其方向。
6.2.1.11定子吊装架拆装移位:
经核算,移动架整体拆除后,利用主厂房行车可以整体将移动架吊装至发电机基础上,具体核算数据附后。
但因移动架外形尺寸较大(L×W×H:
6700×4200×10745mm),实际转运时,首先将钢索导向架从移动架上拆除,利用150t履带吊吊装至平板车上,转运至汽机房吊物孔,然后同样的方法将移动架其它部分转运至汽机房吊物孔。
最后使用行车吊装到位进行组装。
移动架撑脚位置铺50mm厚铁板。
然后在厚铁板上焊接安装#36槽钢,对移动架撑脚下重物移动器起限位作用,具体见附图《发电机基础上移动架撑脚处理》。
6.2.1.12定子下拖运小梁、转向盘的拆除:
待移动架及液压提升装置安装调试完成后,再一次利用液压提升装置将定子吊起,然后利用行车从发电机两侧拆除拖运小梁、拖运支座;从发电机基础靠固定端侧抽出转盘及上、下转向支架。
最后将定子放置到台板上就位。
6.2.1.13吊装架拆除:
定子就位后拆除行走梁、劳辛格液压提升装置、吊装架,妥善保养后收入库房存放以备下次吊装。
6.2.2技术要点及注意事项
6.2.2.1施工前做好技术交底工作,使施工人员了解施工过程的内容、注意事项和准备工作,同时成立吊装指挥小组,负责整个过程的指挥工作;
6.2.2.2发电机定子吊装架安装必须使用高强螺栓,螺栓孔端面必须处理好,作到光洁、平整、无歪斜。
组装完的构架、拖运梁等要按照钢架安装要求经过三级验收合格;
6.2.2.3吊装现场张贴定子吊装组织机构图及定子吊装注意事项。
6.2.2.4在重物起吊前应对组件认真检查,吊点是否正确可靠、吊运过程有无障碍物等;定子水平拖运牵引钢丝绳必须全部按《安规》有关要求检查,确认无缺陷;拖运过程中必须保证准确对正拖运纵向中心线,防止牵引力偏斜;
6.2.2.5因拖运距离较长,保证拖运梁的稳定性是关键,必须对拖运梁作好检查,应对焊缝作重点检查,对于现场对拖运梁采取的加固措施,必须保证焊接质量。
6.2.2.6液压提升装置的组装和操作应严格按照《LSD2000D型钢索式液压提升设备使用说明书》执行,特别注意在同一个劳辛格提升装置钢绞线下料时要左捻向、右捻向各半并按照要求安装。
在吊装过程中要有人监护车体是否与周围建筑物相碰,参加工作的人员要相互沟通,在信号明确的情况下按照统一指挥进行作业;
6.2.2.7定子起吊时,要求四组劳辛格提升速度保持一致;
6.2.2.8吊运过程的每个环节,都应有人监护,发现异常及时汇报;
6.2.2.9劳辛格系统及卷扬机的操作、维护,应安排经过培训的专业人员负责,并由吊装指挥小组统一指挥;
6.2.2.10运输吊装前必须进行安全技术交底,参加交底人必须在交底记录上签字认可;
6.2.2.11拖运过程中应重点监护重物移运器,发现有偏斜现象及时调整。
6.3#1机组发电机定子吊装施工工期安排(经项目部同意后可适当调整):
_
6.4专项技术措施
6.4.1强度校核计算:
6.4.1.1定子吊装架的校核及细化设计另见有关专题计算书,本方案不作强度校核。
6.4.1.2关于柱脚基础承载分析:
移动架加下层吊装架重量大约在96.5t左右,劳辛格自重为6t,4根拖运轨道重约34t,定子自重300t,每一个柱脚受力按70t设计,柱脚底板规格为800×800mm,通过工字钢及钢板拓宽后,其受力面积大约在3.8m2左右,每平方米载荷大约在19t左右,即0.1862MPa,而钢板总面积为112m2,总承重为:
436.5t,直接承重钢板面积为48m2,每平方米载荷大约在9.1t左右≤12-15t/m2(吊装架下部场地已按定子吊装专题会精神换填砂石,换填深度1.5m,换填面积为实际需要面积的1.5倍)。
定子吊装架下部地面事先用水夯实,并铺垫厚钢板,是不会出现大的下沉量的。
6.4.1.3拖运梁的强度校核:
拖运梁是按照简支梁承受均匀载荷设计的,其强度校核另见有关专题计算书。
6.4.1.4液压提升装置(劳辛格)负荷率计算:
定子净重30000kg+劳辛格6000kg=306t,
负荷率=1.1×306/(200×4)=42.07%。
6.4.1.5牵引卷扬机选取计算:
1、摩擦力的确定:
因为拖动定子重量:
300t+6t=306t、重物移运器综合滚动摩擦系数K=0.1,
所以,最大摩擦力P=1.1×306×0.1=33.66t计算单点取:
20t;
卷扬机及滑轮组的计算:
滑轮组选3—3的、有效分支为6(30t),出绳头在定滑轮引出,所以,最小牵引力(P)的计算公式:
其中:
Q——拖动重量选Q=20t
n——动滑轮有效分支数选n=6
E——轮与轴的综合摩擦系数选E=1.04
η——滑轮组的有效系数P—最小牵引力
经计算:
η=0.874所以:
P=3.814t
因此,卷扬机实际拖运牵引力为7.628t,选用一台10t卷扬机作为定子牵引机械可以满足需要。
6.4.1.6定子本体绑扎钢丝绳选用计算
1、方案一:
定子吊装中绑扎钢丝绳拟采用2根钢丝绳,每根钢丝绳吊起汽励两端2个吊攀,钢丝绳长度计算:
吊攀中心间距为2×2530=5060,吊攀直径为:
Φ300mm,从吊攀中心到劳辛格下吊架距离3000mm,专用钢丝绳计算总长度应为:
(5060+300π+3000+3000)×2=24004mm,实际选用长度取24000mm(插接后的长度)。
2、方案二:
定子吊装中绑扎钢丝绳采用4根钢丝绳,每根钢丝绳吊起1
个吊攀,钢丝绳长度计算:
吊攀中心间距为2×2530=5060,吊攀直径为:
Φ300mm,从吊攀中心到劳辛格下吊架距离3000mm,专用钢丝绳计算总长度应为:
300π/2+3000+3000+500=6971mm,实际选用长度取7000mm(插接后的长度)。
3、钢丝绳型号选用计算:
钢丝绳若选用φ65.0(6×37+1,公称抗拉强度为170kg/mm2),查表得破断拉力为218.5t,选钢丝绳折算系数为0.82,则K=218.5×2×0.82/(300/4)=4.78
钢丝绳若选用φ72.0(6×61+1,公称抗拉强度为170kg/mm2),查表得破断拉力为306t,选钢丝绳折算系数为0.80,则K=306×2×0.80/(300/4)=6.528(安全)
钢丝绳若选用φ83.0(6×61+1,公称抗拉强度为170kg/mm2),查表得破断拉力为331.6t,选钢丝绳折算系数为0.82,则K=331.6×2×0.82/(300/4)=7.25(安全)
由于吊装用有绕曲千斤绳的安全系数为6~8,所以综合经济性比较选用φ72.0(6×61+1,公称抗拉强度为170kg/mm2)钢丝绳。
6.4.1.7钢支墩强度及稳性验算
1、钢支墩强度验算
钢支墩拟采用I50a工字钢制作,查表:
I50a工字钢截面面积A=119cm2,每只钢支墩承重按N=100t计算,则:
σ=N/A=(100×103×10)/(119×10-4)=84×106(Pa)=84MPa
I50a工字钢材质为Q235,其屈服极限σs=235MPa,在静载的情况下,对塑性材料可取安全系数ns=1.2~2.5,
而[σ]=σs/ns所以取[σ]=100MPa
σ∠[σ],所以钢支墩强度是满足要求的。
2、钢支墩稳性验算
钢支墩为下端固定、上端自由的压杆,其临界压力的计算公式为:
Pcr=π2EI/(2L)2
式中符号含义:
Pcr临界压力
E弹性模量,碳钢材料E为196~216GPa,计算中取200GPa
I横截面最小惯性矩,查表I=1120cm4
L压杆长度,钢支墩有两种长度:
403mm和853mm。
仅校核L=860mm的情况。
所以
Pcr=π2EI/(2L)2=3.142×200×109×1120×10-8/(2×0.85)2
=7466678N=7466.678KN
而承重N=100×103×10=1000KN
因为N∠Pcr,所以压杆的稳定性是可靠的。
6.4.1.8拖动梁顶面标高、吊装架基础标高及拖运梁钢支墩高度的确定
本吊装方案中,转向盘座落在发电机座板上,在定子转向的过程中,拖运小梁是座落在转向盘上的,而发电机座板的底面标高13.7m、座板的厚度83mm、转向盘的高度700mm、拖运小梁的高度600mm是一定的,所以,
拖运梁的顶面标高就为:
13700+83+700+600=15083(mm)
考虑到转向盘与发电机座板间加有橡皮及预留定子吊装架下基础下沉裕量(据以往吊装经验,基础下沉量在20mm左右),拖运梁顶面标高定为15.103m。
因定子吊装架从基础撑脚下50mm厚铁板至拖运梁的顶面总高度为15000mm,所以理论上,基础的标高应为103mm,但考虑到基础的下沉量,基础实际标高定为123mm。
因拖运梁顶面标高定为15.103m,而发电机基础毛面标高为13.650m,所以,
平台上拖运大梁(11600mm)下钢支墩的高度就为:
15103-13650-1050=403(mm)
平台上拖运小梁(10400mm)下钢支墩的高度就为:
15103-13650-600=853(mm)
6.4.1.9发电机定子与转向盘空间尺寸校核
发电机定子在拖运至基础上的过程中及转向过程中,一定要避免发生定子底部与转向盘相碰的情况,现针
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