发电机定子吊装施工方案DOC.docx
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发电机定子吊装施工方案DOC.docx
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发电机定子吊装施工方案DOC
目录
1工程概况及工程量1
2编制依据1
3作业前的条件和准备1
3.1技术及施工场地准备1
3.2设备检查2
3.3作业人员2
3.4作业工机具3
3.5安全器具4
3.6工序交接4
4作业程序和方法4
4.1施工工艺流程4
4.2施工方法和要求4
4.3必要的计算书6
5安全保证措施13
5.1安全施工技术措施13
5.2应急预案15
6质量标准指标及验收要求17
7作业的安全危害因素辨识和控制19
8环境因素辨识、评价和控制措施21
1工程概况及工程量
邹平三电技改二厂4×330MW机组工程5#机选用济南发电设备厂生产的QFa-350-2型汽轮发电机,该机组为纵向顺列布置,汽机机头朝向固定端,发电机布置于#5~#7轴12.6米层之间,其纵向中心线距汽机房A排12.5米。
定子运输车辆从#9-#10轴之间吊物孔进入汽机房,采用4×100t液压提升装置、340t抬吊梁、配合汽机房内两台80/25t桥式起重机抬吊就位。
主要工程量:
名称
数量
重量t
备注
4×100t液压提升装置
1套
52.5
安装、拆除
发电机定子吊装
1台
312
/
2编制依据
序号
资料名称
编号
1
《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分
DL5009.1-2014
2
《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》
2011年版
3
《电力建设施工质量验收及评价规程第3部分:
汽轮发电机组》
DL/T5210.3—2009
4
《国家电网公司基建安全管理规定》
国家电网基建[2011]1753号
5
《电力建设施工技术规范》第3部分:
汽轮发电机组
DL5190.3-2012
6
山东淄博生建起重机厂有限公司提供的技术资料
7
国网北京电力建设研究所《钢索式液压提升装置组装使用说明书》
8
设计院提供的相关图纸及技术资料
9
发电机厂家相关资料
3作业前的条件和准备
3.1技术及施工场地准备
3.1.1吊装前,首先根据施工图纸确定施工方案,编写措施。
3.1.2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。
3.1.3熟悉4×100t液压提升装置安装资料,确认符合现场施工情况。
3.1.4定子进入检修通道内的垫平夯实,满足定子运输的强度要求,A排外循环水管道上方,中心路左侧转角处的液氨管道上方铺设钢板。
3.1.5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。
3.2设备检查
确定设备的完整性,检查设备本身是否有缺陷,设备型号是否与设计相符合,检查设备表面有无损伤。
确认就位方向无误后方可以进行吊装就位工作。
3.3作业人员
作业人员配置、资格
序号
作业人员
工种
数量
资格要求
资质
1
技术员
2
能够审清本项目施工图纸,领会设计思想,掌握施工工艺,熟悉施工质量和安环要求。
技术员以上
2
安全员
1
具备丰富的专业知识及现场施工经验,熟悉施工现场安全要求,具有专业安全员证书。
持证
3
材料员
1
熟悉本项目所需材料,及时反馈所需材料的供需情况,为正常施工做好准备。
4
质检员
1
具备丰富的专业知识及现场施工经验,熟悉本项目有关质量标准,具有专业质检员证书。
持证
5
组长
1
熟悉本项目施工的工艺流程,能有效组织好作业人员按照施工技术措施的要求施工,熟悉施工质量和安环要求。
中级工
6
铁工
6
熟练掌握本项目的技术、工艺要求,知道施工质量、安环要求。
中、初级工
7
起重工
2
熟悉掌握吊装技术、要求,具有吊装施工经验。
持证
8
电工
2
熟悉电工工艺及相关要求,具有与用电项目相符合的电工合格证书。
持证
9
焊工
2
熟悉焊接工艺及相关要求,具有与焊接项目相符合的焊工合格证书。
持证
10
行车司机
2
熟悉所操作吊车的机械性能,技术熟练,具有现场吊装的操作经验。
持证
11
架子工
4
专业技术熟练、具有与本专业相符合的架子工合格证书。
持证
人员组织及分工
总指挥:
陈英哲副总指挥:
马成
安装指挥:
张伟新起重指挥:
杨宁
技术负责:
杨可强安全监护:
归宝书
质量监督:
高文华桥式起重机操作工:
2人
液压提升装置操作工:
3人起重工:
2人
安装工:
6人电、火焊工:
2人
电工:
2人架子工:
4人
3.4作业工机具
作业工机具统计表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
桥式起重机(行车)
80t/25t
台
2
吊装
2
液压提升装置
4×100t
套
1
吊装
3
钢丝绳
φ100-24m
条
2
吊装
4
钢丝绳
φ26
条
4
吊装
5
汽车吊
25t
台
1
吊装
6
钢卷尺
50m
把
2
测量
7
水准仪
0.1mm
台
1
测量行车挠度
8
电动角向磨光机
φ100
台
2
安装
9
链条式手拉葫芦
10t
挂
2
安装
10
链条式手拉葫芦
5t
挂
4
安装
11
焊机
硅整流逆变
台
1
安装
12
割矩
把
2
安装
13
焊把
付
2
安装
14
无缝钢管
φ159×7
根
2
行车连接
15
道木
根
20
安装
对施工机械及工器具的要求:
1)汽机房80/25t桥式起重机转动部分灵活,电气部分设备和接线经检查确认可靠,无安全隐患;
2)液压提升装置使用前进行检修,转动部件转动灵活、加好润滑油或润滑脂,控制装置灵敏可靠;
3.5安全器具
施工安全用具统计表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
警戒绳
m
100
2
防护眼镜
副
5
3
安全带
条
16
3.6吊装前应具备条件
3.6.1汽机房两台行车负荷实验结束,验收合格,满足使用要求;
3.6.2发电机基础验收结束,两侧底板灌浆结束,具备定子就位条件;
3.6.3汽轮发电机组机组沉降观测记录完备,符合设计要求;
3.6.4发电机风道密封框架预存到定子底部,后续不受定子就位影响;
3.6.5定子吊装就位后不影响风道内部清理。
3.6.6吊装时发电机厂家确认吊装完成后不影响后续施工,实施吊装工作。
4作业程序和方法
4.1施工工艺流程
施工准备→抬吊梁及扁担布置→液压千斤顶安装→提升装置调试→定子进场→定子卸车→吊装就位→拆除液压提升装置。
4.2施工方法和要求
4.2.1液压提升装置组装
4.2.1.14×100t液压提升装置由四根支撑小梁、两根载荷分配梁、一根抬吊梁、4台液压提升顶、两套液压控制站等部件组成。
使用时支撑小梁垂直布置于桥式起重机桥架顶部,载荷分配梁平行于桥式起重机桥架并与抬吊梁组装后布置于桥架底部,载荷分配梁纵向中心线与发电机基础纵向中心线垂直。
4.2.1.2组装时将液压提升装置两个载荷分配梁并排放置在汽机房0m#9~#10轴线之间,其纵向中心线与发电机纵向中心线垂直,然后将抬吊梁放置在汽机房0m层#9~#10轴线之间已经放置好的两个支撑架上并固定牢固,抬吊梁纵向中心线与发电机纵向中心线重合。
4.2.1.3将小跑车开至B排极限位置(查得距B排侧轨道2.073m),用25t汽车吊将液压千斤顶与支撑小梁放于桥式起重机桥架上方,在支撑小梁上加装限位卡块,使用小跑车拉动支撑小梁,使支撑小梁沿小跑车轨道滑动直至距离汽轮发电机纵向中心线均为7.25m,然后将其固定牢固。
4.2.1.4仔细检查钢绞线表面应无严重锈蚀、弯折,并落实钢绞线使用次数,超过三次严禁使用。
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向交替穿入,每台液压千斤顶仅穿外圈即可。
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油锂基脂,钢绞索穿装完毕,载荷分配量、抬吊梁组装完毕后,多次反复提升,使每个千斤顶的所有钢绞索均匀受力。
根据液压提升装置说明书对液压提升装置进行单台调试。
4.2.1.5将两台桥式起重机两端端梁处用5t链条葫芦并联在一起,测量两桥式起重机中心距离应与抬吊扁担两吊点的间距一致,即8400mm。
否则,应对桥式起重机的间距进行调整。
调整结束后将两台桥式起重机在两端端梁处用φ159*7无缝钢管刚性联接在一起,为保证两台桥式起重机大车运行同步,避免因两车因操作不同步产生碰撞冲击,将两台行车大车行走机构并联使用一台行车操控,两台行车连接后进行空载行走实验。
4.2.1.6液压提升装置调试无问题后吊挂340t抬吊梁。
4.2.1.7定子提升装置安装完成后,要对340t抬吊梁进行检查,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。
4.2.2定子起吊前的准备工作:
1)发电机定子到达现场后,对各部件进行外观检查,应无变形、损伤及锈蚀,检查各联系螺栓孔尺寸与图纸相符,经检查确认合格后,开始吊装。
2)发电机定子起吊采用一对直径φ100mm,长度L=24m的环型钢丝绳,将定子吊装钢丝绳分别以四股四形式挂在发电机定子340t抬吊梁的吊钩上。
(注:
同一根钢丝绳挂定子同一端的两只吊耳,励侧或汽侧。
)
3)在每台桥式起重机主梁中心悬挂好标尺,用来测量桥架挠度。
4)拆除运转层妨碍定子吊装的临时防护栏杆(定子吊装结束要及时恢复)。
5)在定子吊装区域拉设警戒绳,吊装时无关人员禁止入内。
4.2.3定子吊装就位:
1)定子运输车驶入吊物孔后,检查发电机定子横向中心应与发电机纵向安装中心一致,如不一致调整运输车辆。
使发电机定子中心与预布在地面上的发电机纵向中心线的延长线重合时停车。
2)一切准备就绪后试起吊定子,吊起定子100mm后,维持10min安排专人监测桥式起重机主梁下挠度不得超过36.43mm(25500/700=36.43mm),并由专人对下锚头压板进行二次紧固。
检查发电机定子的水平度,若水平偏差较大,应进行调整。
3)由土建测量定子起吊位置A、B列立柱1-10轴沉降状况。
吊起定子后立即用两台水准仪分别对A、B排8-10轴立柱沉降情况进行检测,两次测量间隔不得大于5分钟,待起吊平稳,及大车行走时每隔20分钟监测一次。
4)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。
5)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最高点后,将运输车开出汽机房。
并回落定子至离地面100mm时,静止10分钟,检查吊车及液压提升装置无异常后方可进行起吊。
6)继续提升定子,当定子底部高出发电机底板顶部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。
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纵向中心线重合。
然后将发电机定子旋转90°,使定子纵向中心线与基础纵向中心线一致并使其励端指向6号机。
7)待定子稳定后缓慢下落,用5t手拉葫芦调整找正,直至定子完全落到发电机基础上。
8)拆除液压提升装置并检查行车工况是否良好。
9)按照4.2.1中相反的顺序拆除液压提升装置。
4.3必要的计算书
340T抬吊梁、承载梁、行车上支撑梁、分配梁支撑梁、分配梁、液压提升装置支撑梁、以及连接拉板、吊耳、销轴等是一套专门为定子吊装经过严格设计计算制作的成品设备,我公司已在多个工程项目使用,完全满足吊装要求,使用前仅需做好外观检查及必要时的探伤,确保技术性能及工况良好。
4.3.1相关参数:
桥式起重机厂家提供参数:
①轨距:
25.5m②起重机总重量:
83.2t
③单片桥式起重机梁惯性矩(横轴惯性矩)Ix=3.39×1010mm=4
④轨顶标高:
大车25.1m小车26.92m
⑤小车重量:
25.6t⑥发电机中心线距A轴13米
⑦厂房A\B排轴距27m⑧A排行车大轮距A轴线0.55米
⑨小车开至距B排2.073m⑩起重机主梁载荷按100t设计、制作。
液压提升装置参数:
①支撑小梁重量:
3.35t×4件②载荷分配梁重量:
10.65t×2件
③抬吊梁重量:
9.8t×1件④液压提升装置重量:
1.7t×4件
4.3.2额定状态下的桥式起重机单主梁受力计算
额定状态下作用在单台桥式起重机上的总负荷为:
G=100t+25.6t=125.6t=1230.88(kN)
每台桥式起重机单一主梁的集中受力为:
P=125.6t/2=1230.88kN/2=615.44(kN)
a.求支座反力:
由∑MB=0
RA×25.5-615.44×12.75=0
则RA=307.72kN
由∑MA=0
RB×25.5-615.44×12.75=0
则RB=307.72kN
b.在这些外力作用下,全梁应分为两个区间
AC段任意截面距左端为X1保留左侧段
则X1处的剪力为
Q(X1)=-RA=307.72kN(0<X1≤12.75)
M(X1)=-RA▪X1=-307.72▪X1kNm(0<X1≤12.75)
BC段任意截面距右端为X2,保留右侧段
则X2处的剪力为
Q(X2)=-RB=-307.72kN(0<X2<12.75)
M(X2)=-RB▪X2=-307.72▪X2kNm(0<X2<12.75)
额定起重量(100t)时,在起重机大梁中心时,每台桥式起重机单一主梁所受的剪力及弯距为:
Qmax=307.72kN,Mmax=307.72×12.75=3923.43kNm
已知作用在单根吊车大梁上的力为P/2,则当大钩吊额定负荷(100t)作用到极限位置时,大钩距A、B排轨道均为2.073m时,A、B排承受的支座反力等于大梁最大剪力得:
P/2(L-2.073)=RA▪L
RA=[(100+25.6)×9.8/2]/25.5×(25.5-2.0731)=565.4Kn
因QA=RA同理可知:
故桥式起重机在额定荷载下的最大极限剪力为QA=QB=Qmax=565.4kN
4.3.3起吊发电机定子状态下的桥式起重机单主梁受力计算
1)作用在两台桥式起重机上的总负荷
G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7
=312+1.7×4+3.335×4+10.65×2+9.8+1.2+25.6×2
=415.7(t)
=4073.86(KN)
式中:
G1-----定子重量=312t
G2-----液压提升装置重量=1.7t/件×4件=6.8t
G3-----支撑小梁重量=3.35t/根×4根=13.4t
G4-----载荷分配梁重量=10.65t/根×2根=21.3t
G5-----抬吊梁重量=9.8t/根
G6-----钢丝绳重量=1.2t/根
另G7-----小车重量=25.6t/台×2台=51.2t
不考虑小车重量时,每台行车单一主梁的每个受力点集中受力为:
Pc=Pd=364.5/8=45.56t(446.48KN)吊装定子时,定子中心距A排行车轨道距离为12.45m,距B排行车轨道为13.05m。
定子吊装时将小车置于距B排侧轨道2.073米处时,A点受力增加△Pa,B点受力增加△Pb,C点受力增加△Pc,D点受力增加△Pd。
已知单台小车重为G小=25.6t,则每台行车单梁受力为P=25.6/2=12.8t=125.44KN,小车停车位置距B点L1=2.073M,距D点L2=3.727M,距C点L3=18.227M,距A点L4=23.427M,A、B间距离L=25.5M。
求单梁支座反力增加量△,由力学公式得:
△Ra*25.5=P*2.073,△Ra=10.2KN=1.04t
△Rb*25.5=P*23.427,△Rb=115.24KN=11.76t
C、D两点受力增加△为:
△Pc*18.227=△Rb*2.073,△Pc=12.84KN=1.31t
△Pd*3.727=△Rb*2.073,△Pd=64.09KN=6.54t
2)求计入小车重量后的单梁支座反力由∑MB=0
∑RA=RA+△Ra
=(Pc*LCB+Pd*LDB)/L+△Ra
=(446.48×20.3+446.8×5.8)/25.5+10.2
RA=467.19kN
由∑MA=0
∑RB=RB+△Rb
=(Pd*LAD+Pc*LAC)/L+△Rb
RB=(446.48×19.7+446.48×5.2)/25.5+△Rb
RB=551.21kN
相对于定子及吊车总重,设小车重量不为单独受力点,即小车重量已被计入吊装受力总量中。
在这些外力作用下,全梁被分为三个区间
3)列AC段方程式
设AC段任意截面距A点为X1,保留左侧段,则
Q(X1)=-RA=-467.19(kN)(0<X1≤5.2)
M(X1)=-RA▪X1(kNm)(0<X1≤5.2)
取X1为最大值5.2时,即X1=LAC=5.2m
C点MC=RA▪LAC=467.19×5.2=2429.39KNm
4)列CD段方程式
设CD段任意截面距A点为X2
RA▪X2=M(X2)-Pc▪(X2-5.2)
则X2点的剪力为
∵QX2▪X2+Pc(X2-5.2)=RA▪X2即
M(X2)+Pc(X2-5.2)=RA▪X2
Q(X2)=RA–Pc=RA-446.48=20.71kN(5.2<X2≤19.7)
M(X2)=RA▪X2-446.48×(X2-5.2)KNm(5.2<X2≤19.7)
∵5.2<X2≤19.7
∴将X2取最大值X2=LAD=19.7代入
得:
M(X2)max=2729.68KNm
5)列DB段方程式
设DB段任意截面距D点为X3,保留右侧段,则
Q(X3)=-RB=-551.21kN(0<X3≤5.8)
M(X3)=-RB▪X3kNm(0<X3≤5.8)
取X3为最大值时,即X3=LDB=5.8m
D点MD=RB▪LDB=551.21×5.8=3197.02KNm
在抬吊定子状态下,每台桥式起重机单一主梁所受的剪力及弯距最大为
Qmax=551.21kN,M(X3)>M(X1)=Mmax=3197.02kNm
则危险断面受力状态参数对比分析
状态参数
状态一(100t)
状态二(吊装发电机)
弯矩M
M1=3923.43kNm
M2=3197.02kNm
剪力
Qmax=565.4kN
Q2=551.21kN
状态二与一比较
M2∠M1
Q2∠Qmax
进行对比分析看出该方案可行。
4.3.4起吊发电机定子状态下的汽机房桥式起重机轮压核算
经桥吊厂家确认,该型号行车单轮允许最大载荷=55t
起吊定子单梁承受的最大支座反力
RA=467.19kN=47.67t
RB=551.21kN=56.25t
单台桥式起重机总重:
83.2t单台小车重:
25.6t
每台桥吊有两根大梁,共8只行走轮,每侧为4个行走轮,即每根梁单侧有2个行走轮。
吊车在抬吊定子时增加的支座反力产生的轮压+吊车在未吊定子时的轮压=单个轮压总和,即汽机房桥式起重机单个轮压为:
A排侧:
RA/2+(83.2-25.6)/8=31.04<55t
B排侧:
RB/2+(83.2-25.6)/8=35.33<55t
由上可知,吊装定子时行车轮压小于额定荷载下行车最大轮压,证明方案可行。
4.3.5起吊发电机定子状态下的汽机房桥式起重机下挠度计算:
根据行车厂家提供:
主梁截面惯性矩 I=3390000cm4主梁材料弹性模量E=2.1×106kg/cm3,由《中国机械工业标准汇编起重机械卷》查得:
桥式起重机最大下挠度为[f]=L/700。
1)当Pc作用时:
∑Pc=Pc+△Pc=364.8/8+1.31t=46.91t=46910kg,
b=LAC520cm,L=2550cm,
主梁位移变形量
Fc=Pc▪b(3L2-4b2)/(48EI)
=46910×520×(3×25502-4×5202)/(48×2.1×106×3390000)
=1.32cm
2)当Pd作用时:
∑Pd=Pd+△Pd=364.8/8+6.54t=52.14t=52140kg,
b=LDB=580cm,L=2550cm,
主梁位移变形量
Fd=Pd▪b(3L2-4b2)/(48EI)
=52140×580×(3×25502-4×5802)/(48×2.1×106×3390000)
=1.61cm
3)主梁的总变形为
F=Fc+Fd=1.32+1.61=2.93cm<[f]=L/700=2550/700=3.643cm
因此桥式起重机下挠度满足要求。
实际上拱值由额定负荷下测量,应不小于0.7S/1000。
注:
S为吊车梁长度,代入可知吊车梁的上拱值≥1.785cm。
4.3.6钢丝绳选择及校核
1)钢丝绳夹角计算:
本次吊装钢丝绳采用一对直径φ100mm长度为24m的环形钢丝绳,分别以四股两吊点的型式吊挂。
钢丝绳共4股受力。
发电机吊攀的直径约为φ=380mm,钢丝绳直径为φ=100mm;发电机吊耳的纵向距离为AB=CD=4868mm,发电机吊耳的横向距离约为AD=BC=4000mm。
吊装时每侧用一根环形绳,即每个吊点有两根单股绳,每个吊点处绕半圈吊攀,两个吊车形成吊攀一个圆周。
则O’A=[24000-3.14×(380+100)]/4=5623mm
OA=[(1/2AB)²+(1/2BC)²]0.5=4455mm
sinα=OA/O’A
吊装绳夹角α=arcsin{[(4868/2)2+(4000/2)2]0.5/5623}=34°
吊钩距吊点的垂直距离为OO’=5623×cos34°=4661mm
2)钢丝绳强度核算:
发电机定子起吊用索具为我公司液压提升装置专用的一对长度L=24m的环形钢丝绳。
假定每股钢丝绳所受拉力为F,吊装时8股绳受力。
钢丝绳子所承受的力=发电机定子重量=312t。
则:
8FCOSα=312,求得F=47.67t;
此钢丝绳的最小破断拉力为F破=596t,则钢丝绳安全系数为:
n=F破/F=596/47.67=12.5>8,此钢丝绳安全可靠。
3)液压提升装置钢丝绳计算
4*100t液压提升装置钢丝绳采用φ11.5,每组12根,共计四组。
最小破断拉力为54t。
钢丝绳下载荷G=G1+G4+G5+G6=312+9.8+1.2+21.3=344.3t
安全系数:
n=54*12*4/344.3=7.53>6满足要求。
4.3.8起吊高度核算:
查桥式起重机厂家资料得桥式起重机桥架顶部标高为:
26918mm,发电机定子吊耳中心距发电机底部最低点距离为2660mm,起吊钢丝绳高度为:
=4661mm,起重机桥架顶部到抬吊扁担固定点有效高度为3584mm,抬吊梁固定点到其下锚头顶部距离为2076mm。
则起吊时定子底部标高最高可达到:
26918-2660-4661-3584-2076=13785mm=13.937m>
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