发电机设备定转子吊装方法研究

王 东

（河钢集团张宣科技设备能源部，河北张家口 075100）

1 吊装前的准备作业

根据河钢宣钢公司发展要求，汽轮发电机作为节能创效主要设备，在生产中发挥着重要的作用。宣钢公司3 号360 m2烧结余热发电机为补汽凝汽式汽轮发电机组，年发电量近1 亿千瓦时，大大缓解了公司的用电需求，有效减少余热能源的损耗，提高能源利用率，经济效益显著。定转子设备总重31.5 t，厂房配备天车额定载荷为25 t。为实现顺利检修和确保施工安全，对定转子设备吊装方法进行研究和论证，制定安全吊装方案。

机组设备主要有汽轮机和发电机，吊装前的准备作业程序如下：

（1）由专人对作业厂房及厂房内设备分布进行现场确认及距离测量并做好测量记录，为后期吊装作业提供数据支持。

（2）安排起重人员和安全管理人员对定子吊装前所需的吊装工具、锁扣、钢丝绳、天车等进行检查校验，确保可靠有效。

（3）吊运发电机定子起吊至主厂房8 m 平台机组安装基础上方50 cm 高度位置，下方放置设备旋转平台。

（4）吊装发电机定子天车行车至主厂房8 m 平台设备旋转平台上方，降吊钩把发电机定子放在旋转平台上，将定子慢速旋转90°，校对励磁机、汽轮机方向位置，做好位置记录。

（5）起钩，把发电机定子吊至距旋转平台50 cm 高，搬开旋转平台。

（6）天车降吊钩把发电机定子放置在设备混凝土基础预埋的发电机钢底座。

（7）完成发电机定子吊装拆除起吊工具。

（8）按照上述程序完成发电机转子吊装。

2 吊装作业采取的技术方案与问题解决办法

2.1 发电机安装前的准备工作

（1）把汽轮发电机组安装轴线，通过投影原理放线到准备作业的两台吊装天车的主梁上，标示出天车吊装行走小车在共同吊装作业时的吊装位置作业点，确保机组就位时定子中心与安装轴线重合。

（2）组装好两根扁担梁、钢丝绳等，放置在汽机房14.5 m 运转层检修平台上。

（3）预吊装试验工作：在正式吊装就位开始前，安排一次全流程预吊装试验；将两台天车调整至并列状态，并用30#槽钢连接在一起；两台天车在机组主厂房设备起吊口和发电机定子设备安装基础位置来回行车行走2～4 回，检查行走过程中是否有天车行走轮咬食轨道等异常问题发生；提升天车大钩到最高高度，在水平高度检查吊装工装上平面和天车主梁应无接触，用钢尺测量天车起吊大吊钩下部到设备安装基础平台高度应符合起吊高度及要求。

（4）在设备主厂房设备吊装口位置，把吊装用工装降低到最下方后，起升到最高限位处，往返升降3 个行程，观察吊装工装与吊装孔四周无碰触，检查天车大小吊钩的动作是否能够同步。在上述预吊装过程中，检查天车与吊装工具的动作状态以及性能是否正常完好。

（5）两台天车正式开始吊装发电机定子之前，要严格按照天车操作规程仔细检查天车主要部位：抱闸制动性能应良好、钢丝绳无断股、起吊吊钩防脱钩装置应完好，对钩头滑轮组轴承进行检查润滑，确保天车关键部件均处于良好状态。汽轮发电机定子转运至厂房内吊装口前，在吊装口下方位置标记吊装口中心轴线、发电机定子中心轴线，发电机定子还应标记出机组轴向、径向中心轴线。汽轮发电机定子倒运到厂房内，吊运时定子径向轴线要和发电机中心线一致（两轴线误差不大于1 cm），定子轴向中心线和吊装口中心轴线位置误差不大于5 cm。拆卸掉机组转运置物架子和发电机定子定位用的连接螺栓，保证定子吊装过程中没有机组定子之外的多余部件。

2.2 定转子起吊就位

（1）在正式吊装前，需要安排一次设备吊装试验工作，两台天车主梁的预计吊装重量有（不含天车自重）：设备重量31.5 t，吊装工装总计2 t、吊装用钢丝绳0.3 t，吊装总重量为33.8 t。将上述吊装载荷吊装离地面高度2 cm，吊起后停留10 min，检查天车抱闸系统和天车各部分吊装部件应工作状态良好，吊装钢丝绳有无渗油现象、主梁向上挠度正常且无明显变形。吊装过程中发电机定子应处于水平稳定状态。

（2）吊装试验工作结束后，逐渐慢速把发电机定子吊装高度调整到20 cm，检查天车抱闸系统和天车各部分吊装部件的工作状态良好，如吊装钢丝绳、天车主梁等。如果情况正常则停留5 min 后检查天车抱闸，无明显异响和温度变化后再调整吊装高度到50 cm，慢速将定子放到地面上。在下降过程中检查天车抱闸工作情况应正常，定子放到地面后再次检测天车主梁的挠曲度，天车主梁恢要复到之前的上拱量。

（3）上述试验吊装工作结束后，会同施工监理人员、吊装施工安全管理人员、天车技术人员等相关单位检查天车抱闸系统和天车各部分吊装部件工作状态（如吊装钢丝绳、天车主梁、发电机定子等）。主厂房天车轨道梁无变形移位现象后，正式开始发电机转子起吊安装作业，作业人员缓缓起升4 只大钩使定子平稳上升。在定子起吊过程中，两台天车主钩吊装上升、下降速度应控制尽量同速。吊装过程中应安排专人对两台天车吊钩调整进行指挥，并随时用水平仪检查吊装工装的水平度、进行吊钩位置调整，以保证吊装工装水平度。发电机定子下平面距汽轮机轴承座中分面50 cm 保持大钩不动，匀速行走两台天车大车把发电机定子平移至发电机基础位置，天车行走时保持定子平稳。调整天车位置，待发电机定子轴向、径向中心线与发设备基础两条中心线一致时同时操作两台天车吊钩，慢速将定子降落在旋转平台上，把吊装钢丝绳从定子吊耳上拆卸下来，将旋转平台转动90°。调整两台天车上小车钩头之间距离为40 cm，逐渐把发电机定子吊起10 cm 后，将旋转平台挪开，慢速把发电机定子降落在在设备基础台板上，穿发电机定子地脚螺栓，将定子吊装钢丝绳摘钩。把吊装工装吊走放置在地面后，解除两台天车上电气连锁、拆除两台天车连接的30#槽钢，恢复两台天车原有的工作状态。

2.3 创新定转子起吊就位

在采用在原有假轴的基础上，将假轴通过管道延长至少2 m，将发电机转子前端联轴器安装一件与联轴器相同连接尺寸的法兰短轴，用力来加长发电机转子前端。在转子安装过程中，发电机转子的重心位置临靠近发电机定子嵌线时，发电机前端转子轴可以从发电机定子嵌线露出，为后续吊装挂钢丝绳创造位置条件，以保证发电机转子安装到位。其优点是只用一台天车作业，降低外委吊车费用和两台吊车作业配合不安全的隐患。

3 吊装作业风险分析、应对措施及安全管理

根据作业现场环境及作业人员情况，对整个作业过程进行风险分析，可能出现起重机械制动失效，起重人员无证操作，吊装指挥混乱，作业条件不良，不能严格执行吊装作业“十不吊”的管理要求，涉及危险作业组合未落实相应的防控措施，从而导致高处坠落、物体打击、机械伤害、起重伤害等危及人身安全的情况。

根据以上吊装作业风险分析特制定如下应对措施及安全管理规定：

（1）作业前做好现场环境、设备、安全距离等检查工作，作业现场必须满足吊装作业条件。

（2）吊装作业属于特种作业，作业人员必须经过专业培训持证作业，未取得特种作业证人员严禁作业。

（3）作业人员进入作业现场必须规范佩戴、使用劳动防护用品，严禁违章作业，现场专人指挥，信号明确。

（4）作业前制定完善的吊装方案，设置安全标准和警戒区域，禁止非作业和指挥人员进入。

（5）夜间作业要确保有足够的照明，满足作业条件，极端天气及6 级以上大风天气严禁作业。

（6）严格执行作业审批，吊装前办理安全施工作业票，并进行现场确认及审批，作业工作开始之前，对吊装作业人员开展相关作业流程和安全知识培训，牢固树立安全作业观念，保障吊装作业的顺利、安全进行。

（7）吊装工作进行前，安排专业人员检查钢丝绳、吊装工装、天车各部件的完好状态，确保其符合吊装安全、技术要求。

（8）作业前需经专业技术人员对起吊设备的各项设备重量等参数进行核算确认，保障吊具具备安全吊装能力。

（9）吊装作业必须严格执行吊装作业“十不吊”的安全管理要求，严禁违章指挥。

（10）高处作业时在脚手架上必须安装内挡板，必须规范使用安全带，严禁高处抛扔工具及物品。

（11）吊装物下严禁人员停留及有任何的作业活动。

（12）吊装过程中需专门设立指挥人员，对吊装设备进行专业检查测量，及时调整吊装工作。

（13）吊装发电机定子时，两部天车应服从统一指挥，听从指挥进行作业。指挥信号明确清晰，如有必要进行吊装作业区域实行门禁管理要求。

（14）吊装时现场其他人员应该密切监视现场作业环境内的设备设施及作业人员状态，如出现不能正常吊装作业的问题，应及时汇报吊装指挥人员，停止作业。

（15）吊装作业过程中，出现电源停电或抱闸失效等极端情况，天车操作或指挥人员应立即拉开天车控制箱开关，采取手动制动等有效措施，防止出现问题进一步扩大。

（16）吊装前应明确总指挥人员及具体实施负责人的分工情况，做到分工职责明确。确保作业指令畅通有效。

4 文明施工及环境保护

（1）作业现场要界定明确的区域，设置必要的隔离、警示标识。

（2）进入作业现场，需按单位统一劳保着装，必须按规定正确使用劳动防护用品，现场不得使用手机娱乐，严禁吸烟。

（3）作业现场防火、防爆区域严禁随意使用易燃、易爆物品，各种废油必须用油桶及时回收，按项目单位要求放置在指定的临时存放点。

（4）作业现场应做到“三无”（无污迹、无积水、无积灰）、“三齐”（拆下零部件排放整齐，检修工器具摆放整齐，备件材料堆放整齐）、“三不乱”（电缆不乱拉，管道不乱放，杂物不乱扔）、“三不落地”（工具和量具不落地、拆卸零件不落地、油污和脏物不落地）。需要更换的新零件，装配前必须认真做好清洗、去毛刺、清角、测量及质量确认工作。

（5）多单位、多工种、多层次等交叉作业，要有专人统一指挥、协调，上道工序要为下道工序提供安全保证

（6）作业完成后应确保设备完好和环境整洁，达到“一平”（场地平整）、“二净”（门窗玻璃净、四周墙壁净）、“三见”（沟见底、轴见光、设备见本色）、“四无”（无垃圾、无杂物、无废料、无闲散器材）、“五不缺”（保温油漆不缺、螺栓手轮不缺、门窗玻璃不缺、灯泡灯罩不缺、地沟盖板不缺）、“六不漏”（水、电、汽、气、油、物料不漏）。

（7）认真执行工作责任“五到位”：一是作业单位履行主体责任要到位，认真执行各类规章制度，开展检查工作，及时纠正违章行为；二是履行监管主体责任要到位，做好监督检查与整改；三是各部门根据职责履行监管责任要到位，对作业现场做好经常性监督检查，根据作业级别组织好现场协调会，解决作业过程中的相关问题；四是各级各部门的考核要到位，对监督检查中发现的不规范或违章行为按相关制度纳入系统考核，对施工单位作出综合评价；五是各级各部门工作总结要到位，工程完成后根据实际情况和各种数据，进行综合分析，找出问题，提出改进措施，持续完善相关制度，不断加强和提高设备管理水平。

5 结束语

经过烧结余热发电设备定转子吊装方法的研究，能够更好地为下次安装及检修作业提供吊装作业安全保障，同时节省人力、物力和机具费用，降低成本。