吴忠1号发电机吊装专项安全施工方案.docx
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吴忠1号发电机吊装专项安全施工方案
目录
1编制依据1
2工程概况及主要技术参数1
3组织机构1
4安全技术核算3
5吊装过程中可能出现的问题10
6安全文明施工措施10
7方案应急处置预案12
8绿色施工12
9强制性条文13
10危险源因素辨识与评价表(附表I)15
11环境因素识别评价表(附表II)15
12附图15
附表I:
危险源因素辨识与评价表16
附表II:
环境因素识别评价表17
附图:
发电机定子吊装示意图18
1编制依据
1.1《国网公司基建安全管理规定》【2013】(1753号文);
1.2《工程建设标准强制性条文》(电力工程部分)2011年版;
1.3《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2014;
1.4《起重与运输》;
1.5《起重机设计手册》2013年版;
1.6《材料力学》(第二版)高等教育出版社;
1.7中国电力工程顾问集团西北电力设计院设计的图纸;
1.8东方电气有限责任公司提供的发电机设备图纸及安装资料;
1.9江西起重机有限公司提供的QD80/20t型桥式起重机施工图纸;
1.10《GYT-200C型液压提升装置说明书》(国网北京电力建设设计院)
2工程概况及主要技术参数
2.1工程概况
宁夏国电吴忠热电厂“上大压小”2×350MW工程1#发电机由东方电机有限公司制造,型号为QFSN-350-2-20型,采用“水氢氢”冷却方式,其额定功率为350MW。
汽轮发电机沿厂房纵向顺列布置,中心线距A排柱为8.5m,距B排柱为13m,1#汽轮发电机基座位于5~7轴之间。
发电机定子采用GYT-200C型钢索式液压提升装置卸车、吊装、就位。
分别将两台行车的小车停到靠近B排柱处,在每台行车大梁小车轨道上放置箱形梁Ⅰ,在箱形梁Ⅰ底部用连接板与根箱型梁Ⅲ采用销轴连接,箱型梁Ⅲ上部固定放置2台GYT-200C型钢索式液压提升装置(液压千斤顶),每台液压千斤顶采用24根高强度预应力钢绞线(1×7-Φ15.2)与箱形梁Ⅱ的一端连接,箱形梁Ⅱ扁担与450t大钩用销轴连接后吊装定子,启动液压提升装置吊装定子就位。
详见《发电机定子吊装示意图》。
2.2主要技术参数
2.2.1发电机定子有关参数如下:
定子起吊重量196吨(不包括端盖、冷却器、底板、出线盒)
定子外形尺寸(长×宽×高)8000×4420×4000mm
同侧两吊耳间距2240mm
两侧吊耳间距4420mm
3组织机构
3.1定子吊装组织机构
序号
责任分工
姓名
1
总指挥
吴国林
2
技术总负责
代兴龙
3
安全总负责
周波
4
现场负责人
丁学明、蒋斌
5
现场技术负责
蒋等平
6
起重指挥
许金彪、
7
行车操作
王瑛、戴惠萍
8
12.6m监护
郭喜元
9
地面监护
范勇
11
1#行车液压提升装置操作人员
白克宁
12
机械维护
关海睿
13
电气维护
童一鹏
14
现场后勤保障、宣传
郭红
15
现场保卫
宋立华
3.2劳动力组织
施工负责人2人负责定子卸车、拖运及整个吊装就位过程的组织协调工作
技术员1人制定起吊措施,进行安全、技术交底及监督整个施工过程中
起重指挥1人负责定子的吊装、拖运就位指挥
起重工4人负责定子的卸车、拖运、起吊及钢绞线的穿绕及预紧工作
操作工4人负责液压提升装置调试操作及卷扬机的操作和监护
安装工4人负责定子专用工具的安装、拆除
专职安全员2人负责全过程的安全监督和安全文明施工
电工2人监护并保证行车、液压提升装置动力的正常供应
电、火焊工2人负责台板垫板工机具安装和拆除配合工作
3.3相关作业人员要求
3.3.1特种作业人员必须持证上岗。
3.3.2施工负责人,必须由经专业培训且具有丰富起重施工经验的人员担任。
3.3.3所有施工人员在施工前必须参加安全、技术、质量交底,并熟悉掌握定子卸车、转动、拖运吊装程序、安装方法和在施工中的注意事项。
3.3.4所有施工作业人员必须按作业指导书的要求进行施工。
施工前对有疑问或不清楚的问题应请教技术人员直至弄懂弄通,不得盲目施工。
在施工过程中如发现问题应及时向技术人员及现场指挥汇报,不得擅自处置。
4安全技术核算
4.1箱形梁、行车承载力:
箱形梁Ⅱ承载力:
F1=定子重量+吊绳重量+450t大钩重量=196+1+5=202t,按210t校核;
箱型梁Ⅲ承载力:
F4=(F1+箱形梁Ⅱ重量+钢绞线重量+2台液压千斤顶)/2=105.8t,按110t校核;
箱形梁Ⅰ承载力:
F2=F4+箱型梁Ⅲ重量=107t,按110t校核;
行车大梁承载力:
F3=F2+箱形梁Ⅰ重量+单台提升装置总重=112.5t,按115t校核;
4.2箱形梁Ⅱ校核
4.2.1箱形梁Ⅱ受力计算:
4.2.2确定箱形梁Ⅱ吊孔中心距离为8700mm,如图二所示。
4.2.3箱形梁Ⅱ截面系数计算:
箱形梁Ⅱ截面如图一,截面系数计算如下:
Jx=(BH3-bh3)/12
=〔100×1003-78×923〕/12=3271861cm4
Wmax=Jx/Y0=2103829.3/50=65437cm3
Y0——中性层最大距离。
4.2.4箱形梁Ⅱ受力分析:
箱形梁下吊耳实际承重F1按210t进行校核计算:
Mmax=PL=105000×435=45675000Kg·cm
M自重=qL2/8=10800×8702/(930×8)=1098726Kg·cm
M=Mmax+M自重=46773726Kg·cm
L1梁弯曲应力值
σ=M/Wmax=46773726/65437≈715Kg/cm2<1400Kg/cm2。
L1梁挠度f
F=PL3/48EJ
=200000×8703/(48×2.1×106×2103829.3)=0.62㎝<L/700=1.33㎝
L——箱形梁Ⅰ总长,L=9.3m。
4.3箱形梁Ⅰ校核
箱形梁Ⅰ受力按110吨计算,其截面系数计算如下:
Jx=(BH3-bh3)/12
=〔68×703-60×623〕/12=752026cm4
Wmax=Jx/Y0=752026/35=21468.5cm3
Y0——中性层最大距离。
箱形梁两端受力的计算距离为4m(小车轨道中心距为4.25m,按4.5m计算完全符合要求),计算如下:
Mmax=PL=55000×150=8625000Kg·cm
M自重=qL2/8=4200×4502/(660×8)=161079.5Kg·cm
M=Mmax+M自重=8786079.5Kg·cm
L1梁弯曲应力值
σ=M/Wmax=8786079.5/21468.5=409.25Kg/cm2<1400Kg/cm2。
L1梁挠度f
F=PL3/48EJ
=57500×4503/(48×2.1×106×752026)=0.069cm<L/700=0.94cm;
L——箱形梁Ⅰ总长,L=6.6m。
4.4箱形梁Ⅲ校核
箱型梁Ⅲ为两根,每根受力按115吨校核计算。
Jx=(BH3-bh3)/12=〔48×643-36×583〕/12=5558880cm4
Wmax=Jx/Y0=5558880/24=231620cm3
Y0——中性层最大距离。
箱型梁Ⅲ受力计算如下:
Mmax=F×L=57500×67=3852500Kg·cm
M自重=qL2/8=1200×1202/226×8=10000Kg·cm
M=Mmax+M自重=3852500+100000=3952500Kg·cm
L1梁弯曲应力值
σ=M/Wmax=3952500/231620=17kg/cm2<[σ]=1400Kg/cm2
上梁挠度梁挠度f
F=PL3/48EJ=115000×2263/48×2.1×106×333165.3=0.0395L——箱形梁Ⅲ总长,L=2.26m。
4.5箱形梁Ⅱ下吊耳校核
箱形梁Ⅱ与450t大钩采用4只销铰连接,箱形梁Ⅱ上每个连接点采用2只焊接吊耳,吊耳外形尺寸如下图。
吊耳总受力按为Q=200000/8=25000Kg
4.5.1箱形梁Ⅱ下吊耳拉应力校核
吊耳如图可知:
A-A截面最大拉应力计算
σ——板孔壁承压应力,MPa;
P——吊耳板所受外力,P=25000Kg;
δ——吊耳厚度,δ=50mm;
d——板孔孔径,d=120mm;
R——吊耳板外缘有效半径,R=180mm;
r——板孔半径,r=60mm;
[f]——吊耳板材料抗剪强度设计值,[f]=140MPa;
计算σ=5.7Kg/mm2=56.1Mpa<[f]。
4.5.2吊耳焊缝的核算:
σ=N/(hL)≤βff
σ——垂直于焊缝方向的应力,MPa;
N——焊缝受力,N=1.4P=1.4×25000Kg=35000Kg;
h——焊缝的计算厚度,h=0.7hf=0.7×20mm;
L——角焊缝的长度,L=500mm;
σ=5Kg/mm2=49Mpa<[f]。
4.5.3销轴校核
每只销轴承载力:
P=200000/4=50000Kg=490KN。
4.5.3.1销轴最大弯曲强度计算:
Mmax=PL/4=490×0.16/4=19.6KN·m
W=πd3/32=169560mm3
σmax=M/W=116N/mm2<[σ]=360N/mm2
4.5.3.2销轴最大剪应力计算:
135648
τmax=16P/(3×πd2)=57.8N/mm2<[τ]=125N/mm2
4.5.3.3销轴平均剪应力计算:
τ=P/(2×πr2)=21.7N/mm2<[τ]=125N/mm2
4.6箱形梁Ⅲ与箱形梁Ⅰ连接吊耳、销轴校核
箱形梁Ⅰ承载力按110t校核。
每根箱形梁Ⅲ与箱形梁Ⅰ采用4根连接板连接,上下部位各4只销轴、4只吊耳,与连接板间的吊耳、销轴外形尺寸如上图所示。
每只吊耳承载力:
P=110/(4×2)=13750Kg。
4.6.1吊耳校核
4.6.1.1吊耳承压应力校核
σ——板孔壁承压应力,MPa;
P——吊耳板所受外力,P=13750Kg;
δ——吊耳厚度,δ=30mm;
d——板孔孔径,d=65mm;
R——吊耳板外缘有效半径,R=100mm;
r——板孔半径,r=32.5mm;
[f]——吊耳板材料抗剪强度设计值,[f]=140MPa;
计算σ=9.587Kg/mm2=93.95Mpa<[f]。
4.6.1.1吊耳焊缝强度校核:
σ=N/(hL)≤βff
σ——垂直于焊缝方向的应力,MPa;
N——焊缝受力,N=1.4P=1.4×13750Kg=15125Kg;
h——焊缝的计算厚度,h=0.7hf=0.7×20,mm;
L——角焊缝的长度,L=220mm;
σ=4.91Kg/mm2=48.125Mpa<[f]。
4.6.2销轴校核
每只销轴承载力:
P=110/4=27500Kg=269.5KN。
4.6.2.1销轴最大弯曲强度计算:
Mmax=PL/4=269.5×0.14/4=9.4KN·m
W=πd3/32=26947.6mm3
σmax=M/W=348N/mm2<[σ]=360N/mm2
4.6.2.2销轴最大剪应力计算:
τmax=16P/(3×πd2)=108.3N/mm2<[τ]=125N/mm2
4.6.2.3销轴平均剪应力计算:
τ=P/(2×πr