湖北华电黄石1300MW热电联产发电机定子吊装及拖运作业指导书.docx
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湖北华电黄石1300MW热电联产发电机定子吊装及拖运作业指导书
1.编制依据
1.1《湖北华电黄石电厂1×300MW热电联产机组安装工程施工组织设计》
1.2汽机除氧间结构图纸
1.3汽轮发电机安装图
1.4《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1—2002
1.5湖北电建二公司企业标准《管理手册》
1.6.相关工程类似施工经验
2.作业任务
2.1.工程概况及作业范围
湖北华电黄石电厂1×300MW热电联产机组安装工程，汽轮发电机组由东方电机股份有限公司设计制造，该发电机型号为QFSN-330-2-20型，其有关参数如下：
定子总重量196吨
定子包装尺寸（长×宽×高）8000×4420×4000mm
相同侧吊耳间距：
2240mm
对称侧吊耳间距：
4360mm
该定子就位于汽机房内运转层基础上，标高为12.6m，其纵向中心距A排柱13m，横向中心在③、④轴线间。
发电机定子由大件运输公司负责运输，运至汽机厂房①轴外即固定端侧。
当发电机定子运到固定端指定位置后，由大件公司将定子卸车；在定子下方设置转动钢板，将定子水平旋转90°，使定子吊装方向与安装方向保持一致。
由公司自制的350吨定子吊装架配4套液压提升装置配专用定子吊装架将定子提升至12米之上；由卷扬机配滑轮组拖运至安装位置就位。
2.2工程量
定子吊装主要工程量如下：
1）汽机厂房固定端区域清理；
2）定子吊装架安装（包括12.6m层拖运轨道安装）及液压提升装置调试；
3）定子由大型平板车转运到汽机厂房固定端吊装架内；
4）定子由液压提升装置卸车；
5）定子在吊装架内水平旋转90°；
6）定子吊装到12.6m层标高；
7）定子在12.6m层平台拖运到安装位置；
8）定子就位及吊装架拆除。
3.作业准备和作业环境条件
3.1.作业人员的资格要求
3.1.1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。
3.1.2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。
3.1.3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及时请教直至弄懂弄通，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。
3.2.作业环境要求
3.2.1发电机基础已交付安装，运转层平台施工完毕且养护已达到设计要求；
3.2.2汽机房①轴线A、B之间端墙12.6米以上暂缓施工，定子提升及拖运通道中如有其它设施暂缓施工；固定端区域临时围栏等临时设施拆除，具备运输定子车辆进出条件；
3.2.3吊装用机械及专用机具已准备完毕并经检验合格；
3.2.4发电机基础划线检查完毕，台板安装就位合格，具备发电机定子安装条件；
3.2.5汽机房行车具备使用条件
4.施工准备
4.1.劳动力组织
施工负责人1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。
技术总负责1人制定起吊措施，并对起吊安全负责。
技术员1人实施起吊措施，安全、技术交底及施工过程的监督。
起重总指挥1人负责定子的卸车、转动、提升、拖运就位指挥。
起重工10人负责定子的卸车、拖运、起吊及液压提升装置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8人负责定子吊装架的安装、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人监护并保证卷扬机、液压提升装置动力的正常供应。
电、火焊工2人负责临时旋转板及轨道的焊接安装和拆除工作。
4.2定子吊装组织措施
总指挥：
熊文波
副总指挥：
张勇
现场指挥：
方宏涛
现场技术负责：
王敏赵英彬
吊装架安装负责人：
方华农
吊装架结构受力负责人：
赵英彬
液压提升装置调试及操作：
蔡强程卫平
液压提升装置监护人员：
陈鹏胡兆军
定子平移5T卷扬机操作：
张先纳龙平平
现场安全监督：
黎智军张焕新
负责穿钢绞线人员：
4人
电气配合负责人：
2人
焊接配合负责人员：
2人
4.3.定子吊装机具准备
定子吊装机具准备见下表：
序号
名称
规格
数量
备注
1
定子吊装架
350吨级
1
自行设计制作
2
定子吊装用千斤绳
6×37-φ39mm-1700-42m
2
现场编制
3
钢绞线
左旋φ15.24mm-1860MPa-25m
14
购买
4
钢绞线
右旋φ15.24mm-1860MPa-25m
14
购买
5
滑轮组
32t
1
标准件、自备、检修
6
重物移运器
120t
4
购买
7
链条葫芦
5t
8
自备、要求检修
8
卷扬机
5吨
1
自备、要求绳长300m
9
液压提升装置
LSD200-300C
2
一拖2
10
液压提升装置配件
购买、调试
11
液压提升装置支座
100T级
2
自备
12
液压提升装置导向架
2
自备
13
吊攀装置
100T级
2
自备
14
螺旋千斤顶
100吨
4
自备、检修
15
旋转支登制作
4
自制
4.4施工场地和力能供应
4.4.1大件运输路转弯半径符合大型拖车的转弯要求。
4.4.2汽机厂房①轴线，1/A、2/A、3/A、4/A浇注高度不得超过12.6米。
4.4.3现场地基地耐力为150KN/㎡。
敷设250mm厚的走道板，走道板敷设示意见下图所示：
图2
4.4.4.力能供应：
满足如下起重机械的电力供应。
4.4.4.1液压提升装置：
380V、66KVA；
4.4.4.2一台100T/20T行车：
380V、30KVA；
4.4.4.3一台5T卷扬机：
380V、15KVA；
4.5.施工进度安排
定子吊装时间及进度安排如下：
汽机厂房固定端走板敷设（1天）→定子吊装架安装及液压提升装置调试（5天）→定子运至吊装架内及卸车（1天）→定子旋转90°（1天）→定子吊装到12.6m层标高及拖运到定子就位上方（1天）→定子就位（1天）→吊装架拆除（1天）。
5.作业方法及工艺要求
5.1定子卸车
定子由大件公司托运车直接运至汽机房固定端的专用吊装架内：
距①轴线约6米，A、B柱之间。
由自制的350T定子吊装架配2台200T的液压提升装置直接卸车。
5.2定子旋转90°
因现场场地限制，定子运输车辆无法按安装方向停放，要求定子先水平旋转90°后，再进行吊装。
定子旋转方法如下：
5.2.1在定子底板下方焊接δ=30钢板作为定子旋转的上底板，钢板外型尺寸为3000mm×4000mm。
5.2.2在走道板上敷设δ=30钢板作为定子旋转的下底板，在下底板正中央用δ=30钢板设φ80的旋转销轴，旋转下底板的钢板外型尺寸为4000mm×4000mm。
5.2.3在上下底板间设3000mm×3000mm的δ=30钢板，作为定子旋转的转盘，转盘中间挖φ100的圆孔。
5.2.4在旋转上、下底板间涂抹黄油。
5.2.5在两台10T链条葫芦的牵引下，对角旋转定子90°，使定子的中心与就位方向一致。
5.2.6定子旋转90°锚点示意图见下图：
图3
5.3液压提升装置提升定子
5.3.1液压提升装置的调试。
5.3.1.2对每台泵站单独进行调试。
5.3.1.3空载检查两套液压提升装置的同步性。
5.3.1.4仔细检修液压提升装置的锚索具，磨损严重的锚索具要求更换。
5.3.1.5液压提升装置提升速度为7.5m/h。
5.3.2液压提升装置钢绞线穿绕
5.3.2.1用切割机切26根长为25m的钢绞线，要求左右旋各13根。
5.3.2.2每个液压千斤顶穿绕13根钢绞线，左旋7根、右旋6根。
5.3.2.3用1T链条葫芦配专用工具调整钢绞线受力，使每根钢绞线受力均匀。
5.3.2.4同时起升2台液压千斤顶，提升定子离地200mm，停止提升作业，检查定子吊装架整体受力情况，无异常后才能继续提升定子，直至定子提升到12.6m层标高。
5.4定子水平拖移
5.4.1在汽机12.6m层平台布置一台5T卷扬机并配32T滑车组，要求卷扬机牵引绳为10股。
5.4.2定子上部吊架及定子在一台5T卷扬机的牵引下，将定子拖移到就位上方。
5.4.3定子拖移轨道与机架间固定牢固，采用轨道与预埋刚性加固。
5.4.4定子拖移速度保持在0.25米/分钟。
5.4.5定子拖移卷扬机、轨道及布置地锚点示意图见图4。
图4
5.5定子正式就位
5.5.1将定子拖运至发电机基础上时，停止拖运；检查无误后同时启动2台液压千斤顶，将定子缓缓就位。
5.5.2定子就位时，用5T链条葫芦调整定子的水平位置，按照安装要求使其落在定子台板上。
5.5.3利用汽机房行车拆除上起吊架及液压提升装置。
5.6定子吊装流程：
6.定子吊装相关计算
6.1定子吊装用钢丝绳强度校核
在吊装定子过程中，定子吊攀与构件锚间连接选用6×37+1-1700-φ39㎜×42m钢丝绳2根；每根钢丝绳12股受力。
发电机定子吊装重量为196t，附加重量为4t，定子在吊装时的总起重重量为200t。
我们采用2台200t的液压提升装置进行吊装作业，故每根φ39㎜×42m钢丝绳单股绳受力为F1=200t/（2×12）=8.3t
查表得φ39㎜钢丝绳的破断拉力为Sb=78.6t，该钢丝绳的折旧系数取ξ=0.82，则钢丝绳的安全系数为：
K1=Sb×ξ/F1=78.6×0.82/8.3=7.76
故选用以上钢丝绳吊装定子，钢丝绳强度满足吊装要求。
6.2吊装定子用钢绞线强度校核
在吊装定子过程中，我们采用4台200t的液压提升装置进行吊装作业，每台液压提升装置穿绕7根钢绞线。
我们选取φ15.24mm-1860Mpa的钢绞线，该钢绞线的破断拉力为26.5t，可计算出安全系数为：
K2=（26.5×7×4）/200=3.71
选用该种型号的钢绞线吊装重物时，安全系数大于2即可，故该钢绞线吊装定子是安全可靠的。
6.3定子在12.6m平台上拖运拉力计算
发电机定子随同定子上部吊装架一起在轨道上滚动移动，在拖移过程中，选取4台120吨的重物移运器，将定子拖移就位。
重物移运器所承受的力分别为定子G=196T、上部吊装架重为G1=41T、液压提升装置G2=12.6T、上部吊架平台G3=4T，合计重量为P=G+G1+G2+G3=253.6T。
查工具书，在钢轨上滚动摩察系数μ1=0.5mm，拖运动载系数K动=1.1，启动系数KQ=3，滚筒直径D=50mm，则牵拉力计算为：
SX=K动×KQ×P×（μ1+μ2）/D
=1.1×3×253.6×（0.5+0.5）/50
=16.74t
选用1套32t滑车组，滑车组工作线数10，导向滑轮1个，卷扬机跑绳拉力
S跑=（E-1）/（En-1）×En-1×SX
=（1.04-1）/（1.0410-1）×1.049×16.74
=2t
用5t卷扬机可以满足要求，拖拉绳的安全系数为K=3.5，选用6×37-1700-17.5mm的钢丝绳作为拖拉绳，查表得，拖拉绳破断拉力总和为Sb=18.95t，其折旧系数为ξ=0.82，则拖拉绳许用载荷计算为σ=Sb×ξ/K=18.95×0.82/3.5=4.439t>2t。
满足拖运要求。
6.4汽机厂房0m地基校核
由公司设计的350T级定子吊装专用架，由《吊装架总图》可知，在提升定子时，定子吊装架总重为123.9T，定子起吊重量为196T，则厂房0m地基所受的总压力P=319.9T。
由上图1可知，定子吊装吊装架立柱底板所受力面积A=12×2.2×2=52.8㎡。
由公式δ=P/A=3199KN/52.8㎡=60.6KN/㎡，由4.4.3所述，定子吊装地基符合要求。
6.5定子吊装架设计及计算
定子吊装架校核关键数据如下：
定子吊装架下部承重梁最大弯曲应力为：
σmax=371.6㎏/㎡；下部吊装架立杆所受压应力为：
σmax=238.4㎏/㎡；轨道梁Ⅰ所受最大弯曲应力为：
σmax=1288.8㎏/㎡；上部吊装架#1承重梁所受最大弯曲应力为：
σmax=739.1㎏/㎡；上部吊装架#2承重梁所受最大弯曲应力为：
σmax=519.4㎏/㎡。
根据材料力学的相关知识，Q235钢材的弯曲及压应力小于1600㎏/㎡则为安全。
6.6定子吊装对汽机厂房的影响
定子吊装采用我公司专门设计的吊装架，强度可以满足吊装要求。
定子拖运轨道采用轨道直接与发电机基础相连接的方式，轨道梁为口型，型号为1300×600×50×20，吊装架距发电机基础21米。
单根轨道所承重量为G=253.6/2=126.8吨。
轨道梁截面Ix=2.6501e+010mm4，截面Wx=4.07708e+007mm3，面积矩Sx=4.737e+007mm3，塑性发展系数γx=1.05，由最大壁厚50mm得：
截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=200MPa，截面抗剪强度设计值fv=115MPa
剪切应力
=VmaxxSx/（IxxTw）=14.1723MPa＜115MPa，满足要求
弯曲应力
=Mx/（γxxWx）=90.7403MPa＜200MPa，满足要求
轨道布置经12.6米
、
、
轴线横梁，每根横梁能够承受最大重量为50吨，实际承受重量为G=126.8/5=25.36吨，满足要求。
、
轴线横梁跨距最大，为12米。
定子位于
、
轴线横梁中间位置时，最大绕度最大挠度
，在每根横梁位置及发电机基础位置轨道下面垫10mm厚铁板，即汽机房12.6m层#1、#2间的楼板不承受定子及上部吊装架的重量，故定子的吊装对汽机厂房12.6m层不会造成任何影响。
示意图如下图5所示。
图5
7.定子吊装成品保护
7.1定子在旋转时，10T链条根部系绳点处要加垫防磨，以防将厂房立柱损坏。
7.212.6m层布置卷扬机时，加强对立柱的保护，棱角受力处加垫防磨。
7.3禁止在定子上焊接，若工作需要，要经过技术负责人的同意后方能进行。
7.4吊装过程中，加强对钢绞线的保护，以防电焊弧将钢绞线打伤。
8.职业安全健康与环境管理
8.1定子卸车、转运、旋转及吊装主要危险辨识见下表：
作业
活动
危险因素
可能导致的事故
相应措施
定子卸车
拖车下方地基下陷
设备损坏、伤人
确保地基地耐力在100KPa
定子水平推移受力不一致
设备损坏、伤人
操作要求同步进行
定子转运
大件运输路地基下陷、转弯半径过小
设备损坏、伤人
大件运输路符合相关要求
定子在拖车上固定
定子坠落
加固牢固
定子旋转90°
汽机0m#1柱外地基下陷
设备损坏、伤人
确保地基地耐力在100KPa
旋转上底板与定子加固牢靠
设备损坏
按要求加固牢靠
定子吊装架安装
高空落物
高空落物伤人
边角余料放在工具袋内
高空安装
高空坠落
系挂安全带
液压提升装置调试
防触电
伤人
按规程调试
防止钢绞线断裂
伤人
按方案执行穿绕13根
防止装置倒塌
设备损坏、伤人
加固牢靠
钢绞线穿绕
钢绞线切割
拧劲伤人
正确方法放钢绞线
钢绞线穿索
钢绞线坠落伤人
在导向锚上卡紧夹头
定子拖运到位
拖拉钢丝绳断裂
设备损坏、伤人
按要求穿绕钢丝绳
设备倾翻
设备损坏、伤人
卷扬机牵引受力均匀
移运器跑偏
设备损坏、伤人
卷扬机牵引受力均匀
定子就位
台板和地脚螺栓撞伤
设备损坏
加强监护、用葫芦调整
人员手脚压伤
伤人
手脚不要放在定子下方
吊具拆除
高空落物
设备损坏、伤人
小件工具及边角余料放进工具带
高空坠落
伤人
系安全带
8.2安全文明施工措施及环境管理目标
8.2.1定子吊装前，必须对所有参加起吊人员进行安全技术交底，并记录签证。
施工人员应严格按《发电机定子吊装及拖运作业指导书》和《电力建设安全工作规程》进行施工，保证定子吊装及安装的安全性、可靠性、规范性。
8.2.2定子吊装前，必须对液压提升装置锚具进行检修、提升装置进行调试并由专人操作。
8.2.3划定工作区域，并派专人监护，无关人员不得入内，不得在危险区域内逗留或通过。
现场吊装应由专人指挥,指挥信号应统一，分工明确，信号清楚。
8.2.4起吊用索具必须检查是否合格，确保索具合格后再进行作业。
起吊前认真检查专用提升装置。
8.2.5技术人员应在起吊作业前进行安全、技术、质量交底,交底时总工、安监部、[机械化公司、热机工地及甲方、监理有关人员到场,起吊前应开好安全作业票。
8.2.6吊装作业完毕后，把所有工具，器具，材料和一切杂物回收分类存放，严禁污染破坏环境。
严格做到“工完、料尽，场地清”安全文明施工。
8.2.7参加作业的各工种作业人员必须严格遵守各自工种的作业规程。
作业人员应手脚灵便，反应敏捷，听从命令，服从指挥。
8.2.8高空作业施工人员必须系好安全带，并牢固地挂在施工作业区的上方牢固处。
高处作业的平台、走道、斜道等应装设由上下两道栏杆和栏杆组成的防护栏杆及挡脚板，或设防护立网。
8.2.9高处作业所用工具必须系安全绳，传递物件禁止抛掷，设备、材料及废料临时存放在要有可靠的防止移动和坠落。
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