双行车抬吊660MW发电机定子的安全校核

杜会兵

【摘要】600MW级发电机定子重量往往在300吨以上，是火力发电厂重量最大的设备之一。发电机定子可以采用多种方式吊装就位，本文重点对某660MW发电机定子采用双行车抬吊就位方案进行安全校验。

【关键词】发电机定子；抬吊；安全

【Abstract】600MW-class generator stator weight often more than 300 tons， is one of the largest thermal power plant equipment. Generator stator can be used in a variety of ways hoisting in place， this article focuses on a 660MW generator stator dual carriage lifting program for safety checks.

【Key words】Generator stator；Lifting；Safety

1. 工程概況

某660MW超超临界低热值煤发电工程发电机由上海电气电站设备有限公司生产，型号为QFSN-600-2型水氢氢发电机。发电机定子起吊净重305t（含四个吊攀），外形尺寸10520×4020×4350mm。汽机房27米布置有两台130/30t行车，计划把2台行车改造后将发电机定子抬吊就位。

2. 吊装方法

该工程2台行车在招标时已考虑采用双行车抬吊发电机定子的方案，根据行车技术协议，大梁及小车梁的设计安全系数值为满负荷2倍，起重机的主钩极限起吊重量为143t，两台起重机两主钩同时起吊的最大重量为286t<定子重量305t，因此需要在单台行车增加两套32t滑轮组，即钢丝绳12股变为16股。然后两行车通过钢丝绳与抬吊装置（额定吊装重量340t）捆绑连接。吊装系统连接好后将两台行车通过数据线连接，操作一台行车可以实现两台行车同步动作。当定子运输车倒入设备检修口，双行车抬吊定子至14.45m层，使定子中心线与发电机基础中心线重合，缓慢就位。

3. 行车安全校验

3.1根据实际情况，两台行车承担的最大起重量为320t（其中包括：定子及吊耳305t、抬吊装置10t、32t滑轮和绑扎钢丝绳等共5t）。则单个行车承担320t/2=160t，查询行车说明书，行车大车梁、大车轮压、小车梁均可以满足起吊160t重物要求，行车主钩最大动负荷起重量为130t×110%=143t<160t。故每台行车必须加挂两套荷载能力为32t的单滑轮，使两套滑轮组由3-3走6即12股变为4-4走8即16股的形式。

行车改造后单行车每根钢丝绳的受力为： 160t/16股=10t。单个行车最大额定动载荷单根钢丝绳受力：130t/12股=10.8t>10t，因此行车主钩钢丝绳能够满足起吊要求。在定子吊装中，主钩受力为160×12/16=120t <130t<143t（110%），32t单滑轮受力为160×2/16=20t<32t（100%）。改造后主钩满足吊装要求。

3.2根据说明书，行车小车轮压最大轮压为47.4t，单行车实际承担载荷160t，小车机构重17.35t，故小车实际轮压为：

F=（160+17.35）/4×1.1=48.8t>47.4t（最大轮压）

故当拴好钢丝绳后，需要对小车轮进行加固支垫，将小车使用千斤顶顶起，车轮离开行车大梁2cm，小车和行车大车梁之间均匀支垫4cm厚钢板，共支垫八个点固定。

3.3复查行车大钩实际起升高度：单行车改造后为16股绳，滚筒直径是650mm，当滚筒上还有三圈钢丝绳时，即余有3.14×0.65×6=12.25（m）钢丝绳， 厂供行车大钩钢丝绳为420m，则剩余407.8m钢丝绳。行车大钩滚筒与地面定子顶面距离20m，则卷筒上需要钢丝绳20m*16=320m<407.8m，卷筒上钢丝绳可以满足吊装要求。

经改造后的两台行车从起吊机械方面能够满足吊装要求。

4. 滑轮和抬吊装置连接安全校核

4.1卡环安全校核：

滑轮和抬吊装置采用35t卡环连接，单个滑轮受力F=320t×2/32=20t，卡环安全系数为35t/20t=1.75倍，符合安全要求。

4.2吊耳安全校核：

双吊耳受力F=216.9t×2/40=10.845t，

承受拉应力危险截面面积：A=（28-8）×3=60cm2

则：拉应力σ=F/A=20/60=0.33t/cm2<[σ]=1.6 t/cm2

挤压应力σs=20/（8×3）=0.83t/cm2<[σs]=2.8 t/cm2

安全系数符合施工要求。

4.3吊耳焊缝强度校核：

计算公式：σf=N/helw

N——吊耳受力，取19.6875t

he——角焊缝计算厚度，直角（或锐角）角焊缝等于0.7hf，hf为焊脚尺寸，取2.4

lw——焊缝计算长度，一般为设计长度减去1cm

则：σf=19.6875÷[0.7×2.4×（28-1）]=0.43 t/ cm2<[f]=1.6 t/ cm2

吊耳焊缝强度满足要求。

5. 定子吊装钢丝绳校核

发电机定子与抬吊梁吊钩绑扎绳采用6×37+FC-1770-Φ56mm钢丝绳16股起吊，每股钢丝绳受力

P=Q/n/K1=2989/16/0.86=215.7（KN）

Q——起吊重量，Q=305×9.8=2989KN（定子含四个吊耳305t）endprint

K1——钢丝绳和垂直方向夹角的余弦，角度换算系数，取30O，K1=cos30O=0.866

n——起吊钢丝绳股数，n=16

使用直径为56mm钢丝绳（抗拉强度为1770Mpa的6×37+FC钢丝绳，其破断拉力Sb为1830（KN）。根据公式P=Sb/K可以算出在此项施工中钢丝绳的安全系数： K=Sb/P=1830/215.7=8.4

其中： P——钢丝绳的最大使用拉力

Sb——鋼丝绳的破断拉力

K——安全系数

安全系数符合安规要求，钢丝绳满足吊装要求。

6. 行车梁承受最大载荷校核：

（1）根据设计院行车梁图纸说明，行车梁所能承受的最大荷载：桥式起重机（QD130/30-25.5）最大轮压：465KN（吊额定荷载到极限位置），420KN（抬吊320t定子在跨中左右2m范围内）。行车梁设计时按照以上两种工况设计。

（2）实际测量定子基础中心距离A列牛腿13.38米，距离B列牛腿12.98米，跨中左右相差0.4米小于2米，故吊车梁承受最大载荷满足要求。

7. A、B列牛腿承受最大竖向载荷校核

（1）根据设计院汽机房结构图纸，A列牛腿所能承受的最大竖向荷载设计值：2585KN，B列牛腿所能承受的最大竖向荷载设计值：2822KN。

（2）实际两台行车抬吊定子时的最大重量为320+87×2=494t。其中320t为定子重量+吊具重量，87t为单台行车重量。

两台行车抬吊过程中实际受力牛腿数最少为6个（A、B列各3个），最多为8个。以单列最少牛腿数受力进行计算：

（3）A列牛腿最大竖向荷载计算：494t/2=247t<2822KN×3/9.8= 864t，故A列牛腿承受最大竖向载荷满足要求。

（4）B列牛腿最大竖向荷载计算：494t/2=247t<2585KN×3/9.8= 791t，故B列牛腿承受最大竖向载荷也满足要求。

8. 起吊高度校核：

（1）设备经改装后，实际测量行车主钩距离抬吊梁吊钩高度为2.57m，定子高度为4.35m，拴挂后定子顶部与抬吊梁吊钩距离为1.8m。

（2）行车吊钩起升到最高点距离14.45m汽机平台最大为10.7m。

（3）则起吊到最高处行车与定子底面最短距离为：

H=2.57+4.35+1.8=8.72m

（4）实际测量汽机房设备基础最高处距离14.45m层0.75m。

（5）故定子起吊后与设备基础最高处有效距离为：

10.7-8.72-0.75=1.23m

起吊高度满足施工要求。

9. 结束语

发电机定子吊装是一项严谨、复杂的工作，是火电建设中吊装技术含量最高的一项工作。只有通过精确计算各项参数，才能确定最佳、最安全定子吊装方案。

参考文献

[1]《浅谈大型汽轮发电机组双行车抬吊发电机定子吊装方法》张兵.

[2]《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分DL 5009.1-2014.

[3]《起重机械安全规程》GB 6067.1-2010.endprint