汽轮机中高压缸吊装安全专项方案.docx
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汽轮机中高压缸吊装安全专项方案
汽轮机中高压缸吊装安全专项方案
1适用范围·································································2
2编制依据·································································2
3主要工程量·······························································2
4组织机构和作业人员的资格要求·············································3
5主要机械及工器具·························································4
6施工进度·································································4
7作业程序·································································4
8施工准备·································································5
9作业方法、工艺要求及质量控制·············································6
10工序交接及成品保护·······················································8
11相关计算·································································9
12安全和文明施工措施······················································12
13应急预案·······························································13
14、工程建设强制性条文：
·······················································15
15附表····································································15
1适用范围
本作业指导书适用于指导实施我公司承建的江苏国电泰州发电厂二期工程#4机组中压缸、高压缸吊装就位作业。
2编制依据
国电泰州电厂一期汽机房行车技术协议华新机电工程有限公司
《起重机械安全规程》GB6067.1—2010
《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分DL5009.1-2014
《特种设备安全法》2014年1月1日起施行
《特种设备作业人员监督管理办法》国家质量监督检验检疫总局第140号
《国电泰州电厂二期工程B标段施工组织设计》苏电一建
《质量/环境/职业健康安全管理体系》管理手册SDJY.376.101-2013
《危险性较大的分部分项工程管理办法》住建部[2009]87号文件
《#4机组发电机定子吊装作业指导书》江苏电建一公司
《中压缸装配图》上海电气电站设备有限公司
《高压缸装配图》上海电气电站设备有限公司
3主要工程量
江苏国电泰州发电厂二期工程#4机组中压缸、高压缸布置在主厂房A-B跨17m运转层上，基础标高FL+17.0m。
通过运输平板车调整中压缸、高压缸横向中心线与汽轮发电机基础纵向中心线基本一致后拆除运输端盖、托架等运输用的临时部件，确认中压缸、高压缸起吊时无任何附加重量再进行吊装。
由于本次吊装的二件设备吊装方法一致，其中中压缸重量最大，尺寸最长，所以本方案以中压缸为例，叙述吊装的各个步骤即吊装过程等。
本次中压缸吊装使用发电机定子的吊装设备，通过汽机房两台行车的四台130t起吊小车联锁配合三根自制起吊梁进行抬吊，当中压缸起吊超过17m汽机房平台约1.5m，大跑车开动二件设备平移到17m平台上方后通过挂在吊钩梁上的450t大钩进行转向90度，转向后继续开动行车大跑使中压缸移动到安装就位位置、找正就位。
设备有关参数如下：
序号
设备名称
最大外形尺寸（mm）
单净重（KG）
吊装总重（KG）
1
中压缸
12000*5000*5500
250000
300000
2
高压缸
10000*4500*4950
165000
205000
*注:
吊装总重包括设备、大小扁担及450t大钩、主吊装钢丝绳等
吊装用三根扁担梁是我公司在泰州二期工程1000MW机组施工期间使用的450t级发电机定子吊装抬吊装置，由神力吊具公司制作并检验测试合格。
至目前为止已完成多台450t级定子吊装作业，结构完好，能满足泰州现场中压缸的吊装要求条件。
4组织机构和作业人员的资格要求
以江苏电建一公司泰州分公司依托，为保证吊装安全，成立泰州分公司#4机组中压缸、高压缸吊装专项组织机构：
按照以下表格内要求抽调专业骨干实施作业。
具体作业人员要求如下：
序号
工种
人数
要求
责任项目
备注
1
起重工
6人
持证
负责除中压缸的起吊、拖运和吊车指挥。
2
操作工
3人
持证
负责行车的操作和监护。
3
钳工
4人
中级
负责行车检查和刹车监护。
4
汽机安装
8人
持证
负责中压缸找正就位和起吊过程中辅助工作。
5
安全员
1人
持证
负责全过程的安全监督和安全文明施工。
6
电工
2人
持证
保证电力正常供应及行车电气设备运行。
7
安装工
4人
持证
负责临时行车的连接焊接安装和拆除工作。
8
现场指挥
1人
负责吊装过程的施工指挥工作。
9
技术员
1人
制定起吊措施，技术交底及施工过程的监督。
10
总指挥
1人
总工
负责整个吊装就位过程的组织协调工作。
5主要机械及工器具
序号
器具名称
需用型号规格
数量
备注
1
行车
130t
二台
2
汽车吊
50t
一台
辅助备用
3
吊装千斤绳
8×61+FC-1770-φ80-12.5m
4根
4
吊装千斤绳
φ80无接头钢丝绳，整圈长度18m
2根
5
扁担梁
11200×1600×800mm箱型结构
2根
专用吊具
6
吊钩梁
5000×1450×800mm箱型结构
1根
专用吊具
7
标准道木
若干
8
火焊电焊工具
2套
9
活动扳手
2把
拆除运输托架
10
对讲机
4个
11
大锤
8磅
2把
12
经纬仪
1台
厂房监测
6施工进度
本项目预计5月下旬开始准备，6月上旬完成吊装。
具体时间视现场条件以及中压缸运输至现场确定。
施工进度：
序号
项目名称
开始时间
完成时间
备注
1
准备工作
一天
2
试吊
1小时
3
正式起吊平移清理
2小时
4
转向平移就位
2小时
7作业程序
8安全专项方案
8.1施工准备中的安全注意事项。
8.1.1汽机房行车的使用，必须满足中压缸吊装的技术要求和安全使用要求，中压缸吊装作业前，对行车电气线路的改造完成后，必须对行车依据《起重机械安全规程》进行全面检查，全范围保障行车的起吊性能，安全装置、操作系统，均能满足中压缸吊装作业的安全要求。
8.1.2行车之间的刚性连接，行车小跑车之间的刚性连接，必须连接稳定，连接处焊缝与销轴连接，必须追到安全有效，焊接质量要严格控制，经专人检查验收。
8.1.3所有吊装千斤绳，都必须按照起重钢丝绳检验标准进行检查验收，确保合格的前提下，做好防护保养工作。
8.1.4吊装扁担在使用前，必须安排金属实验室进行探伤检测，对主要受力焊缝进行检测合格后，放可使用。
扁担之间的连接耳板销轴，要焊接牢固，以保障在中压缸吊装过程中绝对水平的情况下，扁担不发生扁担滑移现象。
8.1.5主厂房钢结构，在吊装作业前进行检查验收，确保钢结构稳定。
并与设计院发函确认钢结构的承载能力，能满足中压缸吊装的承载要求。
在吊装作业前后，对厂房钢结构进行沉降观测，确保吊装后厂房结构仍处于安全状态。
8.1.6汽机平台在吊装前必须进行交接验收，确定已经满足中压缸安装条件，并且在中压缸吊装过程对汽机岛进行沉降观测，确保汽机安装在合格可控的范围。
8.1.7中压缸就位台板施工完成并验收合格，满足中压缸安装条件。
8.1.8中压缸吊装前，对中压缸进行全面检查，并在确认厂家提高的合格证书后方可进行吊装。
8.2技术准备
8.2.1施工技术措施编制、审核报监理审批后正式出版，分发到相关部门和工地。
8.2.2技术人员向各工种作业人员进行详细的安全技术交底，办理好安全施工作业票，各工种作业人员熟悉整个吊装作业步骤和注意事项。
8.3现场条件准备
8.3.1#3和#4机厂房间检修通道畅通，满足运输平板车倒入指定位置。
8.3.2划好中压缸就位中心线，让行车行驶至主中压缸基础上方，在行车上用细线放下线锤，找出两台行车的四台小车与中压缸就位基础相对应的位置，在行车大梁上做好小车位置的记号。
在检修间地面用石灰放出中压缸停放位置中心线。
发中压缸运输至检修通道，中压缸到达画线指定位置。
8.3.4汽机平台清理干净，清除影响正常吊装的障碍物。
8.3.5厂房用电确保两台行车抬吊中压缸时的行车用电，第三台行车停机断电，厂房内与行车同一供电总线上的其他大功率用电作业暂停施工，电厂配电间有专人值班，检查并确认电源供给正常靠性，线路上无超载及断电故障的可能性。
8.3.6检查保养450吨履带吊钩头，对吊钩上的平面轴承进行检查润滑，以保证中压缸的转向灵活。
8.3.7对四只130t钩头进行编号，在操作手柄及扁担上醒目位置做标记，便于指挥与操作。
8.4环境条件
8.4.1厂房内照明充足，通讯信号清晰，能产生较大噪音的施工暂时停止。
8.4.2厂房内无影响中压缸和行车移动的障碍物，行车轨道上无影响大跑运行的杂物。
8.5安全条件
8.5.1划定工作区域，并用警色带围好，安全员到位监督。
8.5.2孔洞盖板、栏杆完好，影响施工的围栏割除等吊装完后及时恢复，避免高空坠落。
所有准备工作完毕后，在吊装前进行一次全过程的模拟试验，完成吊装全过程的所有动作，观察行车及吊具的工作性能。
9.作业方法、工艺要求及质量控制
9.1行车上小车开至确定位置,将两临时小车卷扬提升装置吊装于行车上确定位置,接好并调试辅助卷扬机的电源及控制回路。
9.2划好中压缸中心线，让行车行驶至主中压缸基础上方，在行车上用细线放下一线锤，找出两台行车的四台小车与中压缸就位基础相对应的位置。
调整临时小车与主小车的间距，并用[16槽钢在小车之间进行刚性连接，确认两只大钩中心之间的距离为4.3米。
9.3行车联接。
将二台行车刚性联接。
采用专用拉板及销轴将两台行车刚性联接，两行车中心距为9.6m。
两台行车的大跑控制线路并联,用一台行车同时控制两台行车的大跑行走。
此外两台行车上的小车与附加小车之间用设置在两小车间顶端位置上的耳板及销轴、短拉板进行连接，它们的两外端与行车大梁之间用链条葫芦拉紧并固定好，防止起吊过程中小车移动。
9.4附加小车卷扬机的控制盘分别接到行车操作室内，且两台行车上的四只大钩在电气上实现联控，并设置联控转换开关，便于单独调整吊钩高度，以保证起升同步。
起吊过程中安排钳工专门负责监护卷扬机。
9.5安装扁担,吊钩梁与450t吊钩通过φ60mm销轴与吊耳板连接，吊钩梁搁置于两扁担梁上（吊钩梁及扁担梁连接处两侧均烧制耳板，两耳板间用销轴连接，以固定吊钩梁），扁担梁两端通过挂在行车4个大钩上的4根80mm吊装钢丝绳直接起吊（起吊钢丝绳处两端同样烧制靠山以防钢丝绳滑脱）。
9.6所有准备工作完毕后，应在吊装前进行一次全过程的模拟试验，完成吊装全过程的所有动作，观察行车及吊具的工作状况，确认正常。
9.7中压缸使用平板车拖运，从汽机房检修通道慢慢倒入吊物孔，定子中心对准预先划定的中心线。
9.8在已安装好的450t大钩上挂好φ135mm的起吊钢丝绳。
9.9将行车驶至定子起吊位置正上方，在定子吊耳上挂好主起吊钢丝绳。
9.10所有准备工作结束后，再进行一次全面检查,要求行车刚性连接可靠、各起吊扁担受力均匀、起吊钢丝绳悬挂均匀、小车中心位置对齐，中压缸验收合格，经有关部门认可后，由总指挥下达命令后进行试吊。
9.11试吊时同时起升两台行车的四只大钩，在行车加载过程中使用经纬仪测量行车下扰度，要求下扰度不能超过S/800。
将中压缸提升100mm，停留15分钟，然后做下降动作，检查吊机制动性能及各机务的运行状态是否正常，以上动作重复三次。
在同时行车起升两台行车的四只大钩试吊中压缸结束后，在保证各起吊扁担倾斜不超过5°的前提下进行两台行车四只大钩单独试吊，并试验刹车，每只大钩单独起升下降10-20mm，重复三次。
两台行车四只大钩刹车试验合格后方可进行中压缸吊装。
主要关注检查项目：
1、起吊过程中要注意观察钢丝绳的受力情况、吊钩梁的承载状态、行车承载运行情况。
2、在正式抬吊中压缸前，应严格按照行车制造厂家使用说明书对每台行车进行检查，特别是对关键部件制动器、钢丝绳、吊钩等应进行严格检查；对各转动部件进行充分润滑；两台行车应确保同步运行。
9.12正式吊装就位
9.12.1试吊完成后，经技术、质量、安全及监理等有关部门认可：
行车运行状态、吊钩同步、扁担受力状态、起吊钢丝绳受力状态、行车大梁挠度以及汽机房A、B排立柱情况，如各种情况正常，由总指挥下达命令进行正式吊装。
9.12.2起升四台小车大钩，使中压缸稳稳提升，在中压缸提升过程中，尽可能保持大钩起升速度一致，必要时相应调整单个吊钩高度，以保证各起吊扁担倾斜不超过5°（注：
在中压缸起吊前在起吊扁担梁上放置好一摆表，并使摆表初始指针指向零刻度，在中压缸起吊过程中观测摆表的指针读数，此外在中压缸吊装过程中要随时测量行车大梁的下挠度，注意其变形量是否急剧突变）。
9.12.3当中压缸底部超过汽机房17m运转层平台1.5m，即超过汽轮机轴承座和地脚螺栓后，停止起升，开动行车行走至36—37轴线之间的汽机平台的空地上，待中压缸稳定后，清理中压缸底部。
利用挂在吊钩梁上的大钩，由人力对中压缸进行转向。
然后以低速档开动两台行车大跑行走机构，使中压缸平移至汽机房中压缸就位基础横向中心线上方停止。
注意：
在起吊过程中要密切观察中压缸的水平情况，由于4台小车大钩的起升速度不能完全一致，故在起升过程中要随时加以调整，使中压缸保持水平起吊。
两台行车行走要确保其刚性联接可靠，行走时行走机构的动作同步。
9.12.4稳定住中压缸，同时松下四只大钩，慢慢将中压缸下降到就位台板上方，如有部分距离偏差，使用千斤顶进行调整。
中压缸对正后用螺栓连接中压缸与台板进行就位。
9.13拆除起吊机工具。
拆除起吊用的转向大钩、小扁担、大扁担及钢丝绳；将临时小车停靠至A排，拆除其与主小车间的刚性连接；解除两台行车上所有的电气联控设置；拆除两台行车间的刚性连接。
10工序交接及成品保护
10.1扁担梁上与130t大钩连接处必须在扁担梁棱角处用φ100×8管子对剖做成钢丝绳包铁，防止起吊钢丝绳割伤。
10.2主吊装钢丝绳与中压缸上口边角接触处必须垫好保护垫皮，防止损伤中压缸及吊装钢丝绳。
10.3每一步工序结束和下一步工序开始都必须由总指挥确认同意。
10.4吊装过程行车起升和行走动作操作必须缓慢，避免突然停止和启动，造成冲击载荷。
10.5中压缸下落就位必须缓慢，避免撞坏台板和就位螺栓。
10.6中压缸吊装前后要对主厂房及汽机平台进行沉降观测。
11相关计算
中压缸吊装过程中，主要承载部件有行车大梁、起升机构、大小车轮，三根起吊扁担以及吊装钢丝绳、连接吊钩的销轴，应该对它们分别进行强度校核。
其中130t行车的主小车中心和临时小车中心分别距A3轴线2.15m处，4台130t小车额定起重量520t，中压缸及吊具总重量实际约为300t，行车大梁抬吊中压缸的强度已在订货时确认并由厂家核实符合要求。
我公司自备的扁担梁、吊钩梁以及销轴由神力吊具公司（具备特种设备制造资质）制作并检验测试合格。
至目前为止已完成多台450t级发电机定子及中压缸的吊装作业，保养完好，符合吊装要求。
450吨吊钩保养完好，吊装满足要求。
以下对吊装时吊装高度、钢丝绳、检修孔宽度、入口高度、起吊扁担和大小车轮压进行核算说明。
11.1各主要承载件计算重量
行车总重：
127000kg（其中原小车重Q2=28340㎏，桥架89400㎏）共2台。
附加小车：
Q3=17700㎏/台，共2台。
行车起重量130×4=520t，吊物总计300t，由以下各件组成：
中压缸净重：
Q1=250t；）
吊钩梁自重:
Q5=6780㎏，一件；（包括内部加强筋）
450t钩头重:
Q6=2740㎏，一件；（不包含滑轮组）
扁担a重:
Q4=16280㎏，一件；（包括内部加强筋）
扁担b重:
Q7=16280㎏，一件；（包括内部加强筋）
φ80mm千斤绳重：
Q8=1000㎏/根，共2根；（18米/根）
φ80mm千斤绳重：
Q9=300㎏/根，共4根；（12.5米/根）
11.2中压缸吊装空间高度校核及吊装钢丝绳长度确定
图一：
φ80mm钢丝绳受拉尺寸模型
如上图一所示：
φ80mm钢丝绳全长18m,走4挂钩。
中压缸吊耳中心至450t吊钩高度不大于3.18m。
根据中压缸图纸：
中压缸吊耳中心至中压缸下底面高度2.7m。
φ80mm钢丝绳全长12.5m,走4挂钩。
行车吊钩至扁担下底面高度不大于2.73m，见图三中φ80mm钢丝绳受拉尺寸模型。
图二：
φ80mm钢丝绳受拉尺寸模型
图二：
吊装过程示意图
根据汽机房结构图纸查得130吨行车大跑轮轨道顶面标高为：
30.8m,发电机基础平台上顶面标高为：
17m（考虑超高压缸已就位另加3m），130吨行车大钩起升高度极限位置高度30.365m，根据上图二所示最小吊装高度17+3+5.9+2.73=28.63m。
故吊装高度余存量H=30.365-28.63=1.735m。
故起吊高度空间足够。
11.4吊装钢丝绳强度校核
11.4.1φ80mm钢丝绳强度校核
φ80mm起吊钢丝绳是挂在与吊钩梁连接的450吨大钩上并与中压缸4只吊耳连接的钢丝绳,此钢丝绳为φ180无接头钢丝绳，主吊装钢丝绳共两根，450吨大钩头下单根钢丝绳走四，中压缸横向两吊耳上挂同一根主吊钢丝绳。
此主吊装钢丝绳单根破断拉力为Lb=308t。
由立体图计算得钢丝绳与吊装水平面中垂线间的夹角为45°，吊重250t（含钢丝绳自重）。
根据吊装立体图可计算出主吊装钢丝绳单股头受力T为：
则：
T=G/（8×cos45°）T=250t/（8×cos45°）=44.2t
则主吊装钢丝绳的安全系数n为：
n=Lb/T=308/44.2=6.9>6
满足吊装要求。
11.5检修孔宽度和入口高度尺寸校核
如图：
检修孔实际最小宽度尺寸11.5m，行车拼接后两吊钩外沿最大宽度11.06m，扁担长度11.2m。
另：
检修孔入口高度7.6m，中压缸运输高度5m，运输车1.2m，整体高度6.2m。
根据以上数据，检修孔宽度和入口高度尺寸满足吊装施工要求。
11.6吊钩梁、起吊扁担及450吨钩头强度计算
本次中压缸吊装使用吊钩梁、起吊扁担及450吨钩头均为吊装发电机定子所使用的吊钩梁、起吊扁担及450吨钩头，发电机定子吊装总重约为500t，本次中压缸吊装约为300t，完全满足吊装需要，因此不在对吊钩梁、起吊扁担及450吨钩头进行强度计算。
12安全文明施工注意事项
12.1机械化公司和机炉工地双方技术人员应在吊装作业前进行安全、技术、质量交底,交底时总工、安监部、项管部、机械化公司、机炉工地及甲方、监理有关人员到场,起吊前开好安全作业票。
12.2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。
12.3现场吊装应由专人指挥,指挥信号统一清楚。
12.4参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，分工明确，作业人员应手脚灵便，反应敏捷，听从命令，服从指挥。
12.5起吊用索具必须检查合格，起吊前认真检查行车的各个重要部位及电气部分。
12.6中压缸在吊装前一天进行一次全过程的模拟试验，完成吊装全过程的所有动作，观察行车及吊具的工作性能。
12.7起吊前应检查行车及其安全装置；吊件吊离地面约10cm时应暂停起吊并进行全面检查,确认正常后方可正式起吊。
注意：
1、起吊过程中要注意观察钢丝绳的受力情况、吊钩梁的承载状态、吊钩回转时其回转平面轴承承载情况。
2、在正式抬吊中压缸前，应严格按照行车制造厂家使用说明书对每台行车进行检查、维护，特别是对关键部件制动器、钢丝绳、吊钩等应进行严格检查；对各转动部件进行充分润滑；两台行车应确保同步运行。
12.8在中压缸起吊前在起吊扁担放置好一摆表，并使摆表初始指针指向零刻度，在中压缸起吊过程中随时观测摆表的指针读数，此外在中压缸吊装过程中要随时测量行车大梁的下挠度，注意其变形量是否急剧突变。
12.9在起吊过程中要密切观察中压缸的水平情况，由于4台小车大钩的起升速度不能完全一致，故在起升过程中要随时加以调整，使中压缸保持水平起吊。
两台行车行走要确保其刚性联接可靠，行走时两行车刹车均处在打开状态。
12.10吊起的重物必须在空中作短时间停留时，指挥人员和操作人员绝不得离开工作岗位。
12.12在中压缸吊装期间有华新公司技术人员进行现场指导，并且对行车的变频控制系统进行全面检查，保证行车使用安全。
12.13中压缸吊装设总指挥一名,上、下副指挥各一名，指挥信号要清晰，操作人员要听从指挥信号严格按规程操作。
12.14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。
12.15高处作业所用工具必须系安全绳，传递物件禁止抛掷。
12.16吊装装作业完毕后，把所有工、器具，材料和杂物回收分类处理，严禁污染环境，做到“工完、料尽，场地清”文明施工。
13应急预案
13.1应急保护对象：
13.1.1在中压缸吊装期间，如果发生人员高空坠落、高空落物伤人、触电等人身伤害事故，应沉着冷静及时组织救援，将人身伤害程度降至最低。
13.1.2在中压缸吊装期间，如果发生机械设备事故，及时组织救援，将设备事故损失降至最低程度。
13.2.应急地点：
分公司应急小组办公室
13.3应急指挥机构
序号
姓名
担任职务
备注
1
张明
总指挥
组织指挥应急救援
2
陶应顺
副总指挥
协助总指挥负责具体指挥工作
3
庞敏
指挥组成员
组织救援人员实施事故的应急响应
4
万长虹
指挥组成员
组织救援人员实施事故的应急响应
5
陈俊
救援组成员
协调医务、汽车司机等人员为主
6
刘建
指挥组成员
组织救援人员实施事故的应急响应
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