两种发电机定子吊装工艺探讨

李向勇　彭敬朝　刘平哲

摘要：发电机作为电厂的核心设备，对安装检修工艺有很高的技术要求。发电机定子是发电机重要组成部分之一，其吊装是建设施工中的难点，具有单体重量大、施工难度大、安装精度高三大特点。鉴于此，通过将传统液压提升装置吊装法与新型改良吊装法进行对比，探讨改造汽机房行车吊装定子的新型改良吊装法的优势，可以为现场施工提供参考。

关键词：定子吊装;行车改造;对比分析

中图分类号：TM31  文献标志码：A  文章编号：1671-0797（2022）05-0079-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.022

引言

调查资料显示，上汽、哈汽和北汽三大电机厂已安装投产的定子重量在250～350 t。东方电机厂的定子通常都是三段式结构，即定子中段和两端的端罩分体制作，使得运输和吊装的压力相对减小，中段重量一般在270 t左右，这样的设计使得双机抬吊成为可能。电力行业常用的定子吊装方法有4种，分别是液压提升装置法（图1）、液压式龙门框架法（图2）、卷扬机配合提升法（图3）以及行车改造吊装法（图4）。如今液压式龙门框架法与卷扬机配合提升法因工序复杂、危险性较高而逐渐被现场施工所淘汰，因此常用的定子吊装方法为液压提升装置法与行车改造吊装法。本文着重对以上两种方法进行对比，结合施工现场做出分析比较。

1    施工准备比较

1.1    施工准备

1.1.1    行车改造吊装法

（1）定子卸车、吊装前，首先进行图纸会检，根据施工图纸确定施工方案，编写施工技术措施，进行施工技术交底工作。

（2）施工人员应熟悉掌握图纸及相关资料，以利施工。对施工人员进行施工程序、施工工艺、质量标准、施工危险因素和环境因素辩识及控制措施等方面的内容交底工作。

（3）土建结构应具备的条件：

1）汽轮发电机运转层平台梁施工完成;

2）汽机间A排框架结构到顶;

3）除氧间B—C列框架结构施工完成;

4）汽机间屋架钢结构焊接完成;

5）汽机房行车轨道安装完成并经验收。

（4）定子进入检修通道内的道路垫平夯实，满足定子运输的强度要求，必要时可铺设钢板。

（5）发电机定子基础验收完成，滿足设备安装要求。

（6）发电机底板连接螺栓已安装，台板验收已合格。

（7）汽机房桥式起重机改装、调试，改装后的行车负荷试验检测合格。

1.1.2    液压提升装置法

（1）定子吊装前，土建结构完成情况：

1）汽轮发电机运转层平台梁施工完成;

2）汽机间A排框架结构到顶;

3）除氧间B—C列36 m层框架结构施工完成;

4）煤仓间C—D列31.25 m煤斗梁框架结构施工完成;

5）汽机间加热器平台18b—22轴6.4 m层框架结构施工完成;

6）汽机间屋架18b—22轴钢结构吊装焊接完成;

7）抬吊需要的行车自检修间起吊，水平移动至发电机基座上方。

（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）熟悉4×200 t液压提升装置安装资料，确认符合现场施工情况。

（4）定子进入检修通道内的道路垫平夯实，满足定子运输的强度要求，必要时可铺设钢板。

（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。

（6）发电机定子基础验收完成，满足设备安装要求。

（7）汽机房桥式起重机调试完成，检验合格。

（8）发电机底板连接螺栓已安装，台板验收已合格。

（9）行车电源增加一路备用电源。

从上述施工准备可以看出，两种吊装方案相差无几，但传统液压提升装置吊装法对设备要求较高，需要提前安装（外租）液压提升装置。

1.2    工艺流程

（1）行车改造吊装法：施工准备→起升机构改造→设备检查→吊攀安装→定子进场→定子卸车→定子吊装→定子就位→起升机构拆除。

（2）液压提升装置法：施工准备→提升梁及扁担组装→液压千斤顶安装→提升装置调试→提升装置载荷试验→吊攀安装→定子进场→定子卸车→吊装就位→拆除液压提升装置。

通过上述工艺流程对比可以看出，定子吊装工艺主体基本相同，两种方法均需要按照此主体流程进行定子吊装，方可保证吊装工作顺利进行，但行车改造法吊装工艺更为简便，可以大大缩短施工工期。

2    发电机定子吊装工艺比较

2.1    行车改造法的吊装工艺

2.1.1    行车改装

（1）在每台行车主钩大梁上加装一根H型钢梁，钢梁型号H595×300×15×20，长度4.65 m，用500 mm×50 mm×30 mm钢板条将型钢梁支垫在行车大梁上，支点设在行车大钩主梁的两端。钢梁两端用20#槽钢焊接牛腿，防止钢梁倾倒。

（2）在每台行车主钩两侧分别吊挂一套20 t滑轮（滑轮用？准28-6×37+1-10 m的钢丝绳固定在行车主钩大梁上）。

（3）吊装扁担采用按集中载荷340 t设计的吊装扁担，将扁担立起，布置在12.6 m平台上，利用扁担上的吊耳将滑轮固定。

（4）使用原车卷筒的钢丝绳，按顺穿法将两套20 t单滑轮和原主钩滑轮组绕在一起。

（5）扁担主钩吊点间距为7 900 mm，调整两行车中心距为7 900 mm，使主钩钢丝绳保持垂直。用20#槽钢在防撞器位置将两行车硬性连接。

（6）用水平仪测取行车大梁在空载状态的上拱度，做好记录，以测算实际吊重时大梁中心的最大挠度值。

（7）桥式起重机改装完成，沿吊装路线来回行走两趟，验证轨道平直度，起吊前由项目部组织业主、监理相关部门进行联合检查，确认具备起吊条件后方可起吊。

2.1.2    定子吊装

（1）运输车将定子直接运至厂房检修通道0 m起吊位置，定子径向中心线与安装中心线对正，定子轴向中心线与检修通道轴向中心线重合。

（2）安装定子吊攀，支撑台板，并将定子台板面清理干净。

（3）将两台起重机主钩吊挂吊装扁担，扁担中心吊钩挂钢丝绳连接定子吊点。将定子整体吊起距运输车约50 mm后停止，悬停15 min，卸去载荷，检查主梁基点处无永久变形，对所有起吊设施进行全面检查，用水平仪对两台行车主梁跨中的上拱度进行测量，主梁的实有上拱度不小于0.7S/1 000（S为起重机跨度），确认各机构无异常，受力部位无变形后，方可进行下一步操作。

（4）试起吊，起吊定子至200 mm高度后停止，操作起升和下降动作3次，检查桥式起重机制动系统，检查各受力部件的焊缝，确认正常无变形后方可正式吊装。

（5）将定子提升500 mm后，将运输车开离厂房，运输车辆开走时要严格监控，车辆行走应缓慢，严防车辆有高出部位与定子发生磕碰、钩挂或摩擦。

（6）继续起吊定子，起吊过程中由专人观察吊装扁担的水平度，将数据变化及时报告总指挥，以保证起吊过程中整体的水平度。

（7）当定子抬吊高度超过发电机基础台板上平面或定子行进路线中12.6 m平台上的障碍物约500 mm后停止起升，将行车开到就位基础上方。

（8）缓慢落钩，当定子下落至距发电机台板上方约200 mm时，将定子旋转90°，定子励磁端朝向图纸设计方向。

2.2    传统液压提升装置吊装法的吊装工艺

2.2.1    液压提升装置组装

（1）4×200 t液压提升装置由4根吊挂梁、2根扁担梁、1根450 t起吊横梁、4台液压提升顶、2套液压控制站等部件组成。将450 t抬吊梁放置在汽机房9b—10轴线之间已经放置好的两个扁担梁上并固定牢固，450 t抬吊梁纵向中心线与发电机纵向中心线重合。450 t抬吊扁担放置完毕后应在上部拉设水平安全绳。

（2）将两台桥式起重机小车开到汽机房B列侧端部。

（3）使用70 t汽车吊在汽机房对两台起重机依次进行提升架安装。首先将吊挂梁按照图纸要求垂直布置于桥式起重机桥架顶部，再与扁担梁用钢铰线连接，将液压提升装置的钢绞索穿装完毕，两台起重机行走至10—12轴之间，钢绞线将提升梁与450 t抬吊梁依次组合安装，使450 t抬吊横梁纵向中心线与发电机基础中心线重合。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。仔细检查钢绞线表面应无严重锈蚀、弯折（钢绞线不得超过说明书中规定的使用次数，发现有锈蚀现象应更换）。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交替穿入固定锚头孔内，并检查确认钢绞线完好，每台液压千斤顶穿13根钢绞线。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锂基脂。

将两台桥式起重机两端端梁处用20#槽钢硬性连接在一起，测量两桥式起重机中心距离应与450 t抬吊扁担两吊点的间距一致，否则应对桥式起重机的间距进行调整。为保证两台桥式起重机大车运行同步，吊装扁担长9 500 mm，检修通道9a—10间距10 800 mm满足吊装要求。

（4）定子提升装置安装完成后，要对450 t抬吊梁进行检查，看转动机构是否灵活，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。根据液压提升装置说明书对液压提升装置进行单台调试。

2.2.2    定子吊装

（1）定子运输车驶入检修通道后，应检查发电机定子横向中心线与发电机安装中心线是否一致，纵向中心线与检修通道中心线是否一致，如不一致则调整运输车辆。

（2）一切准备就绪后试起吊定子，吊起定子100 mm后，维持15 min，卸去载荷，检查主梁基点处无永久变形，对所有起吊设施进行全面检查，用水平仪对两台行车主梁跨中的上拱度进行测量，主梁的实有上拱度不小于0.7S/1 000（S为起重机跨度），确认各机构无异常，受力部位无变形后，方可进行下一步操作。

（3）由专人对下锚头压板进行二次紧固，并测量压板间隙是否均匀。检查發电机定子的水平度，若水平偏差较大，应进行调整。

（4）由土建测量工监测定子起吊位置A、B列立柱沉降状况，并在起升移动过程中间断检测。

（5）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。

（6）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500 mm后，将运输车开出汽机房。

（7）继续提升定子，当定子底部高出定子移动路线内最高点约200 mm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，涂抹过程中严禁将润滑脂涂到钢绞线上。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横向中心线重合。然后将发电机定子旋转90°，由技术人员确认定子就位方向正确。

（8）定子稳定后缓慢下落，利用4个5 t手拉葫芦调整找正，直至定子完全落到发电机基础支墩上。在每个支墩上方间隔200 mm处铺设圆钢（360 mm×？准28 mm），用倒链将定子找正后，继续下落将定子落在圆钢上。下落时定子靠近汽侧放置，必要时通过10 t倒链将定子整体找正。

2.3    两种定子吊装工艺总结

通过对上述两种不同定子吊装工艺的介绍和比较可以看出，传统液压提升装置吊装法是以液压提升装置为基础，配合行车展开定子吊装工作，需要准备液压提升装置，并在现场安装调试，因此采用传统液压提升装置吊装定子的工期至少在10天以上。按照以往的项目施工经验，其装置租赁、运输、人员劳务等所需费用在40万～45万元。

采用行车改造法新型优化设计方案吊装定子，主要是对行车进行加固处理保证其承重性与安全性，在此基础上合理开展吊装工作，省去了租赁、运输、安装液压提升装置的烦琐工序，同时也能满足现场需求。按照以往施工经验，其工期仅需3天，总费用约为10万元，大大降低了施工成本。

3    结语

上述两种吊装定子的方法均能实现发电机定子的吊装作业，但根据施工工艺和经济效果的比较，行车改造法是一种更加合适、简单，实用性更强，可以降低工人劳动强度的吊装方法，采用行车改造法可以提高工作效率，更简便、快捷地完成施工任务，同时创造出更高的经济效益。

收稿日期：2021-10-11

作者简介：李向勇（1979—），男，河北石家庄人，高级工程师，中国电建集团河北工程有限公司安装公司工程部部长，研究方向：汽轮发电机定子吊装工艺比较及行车改造吊装方案优化。

彭敬朝（1990—），男，河北石家庄人，工程师，中国电建集团河北工程有限公司安装公司工地副主任，研究方向：行车改造法施工工艺优化。

刘平哲（1990—），男，河北赞皇人，工程师，中国电建集团河北工程有限公司安装公司工地副主任，研究方向：传统液压提升装置吊装法。