王永新,賈 鋒
(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東 濟南 250100)
干熄焦是一項先進的回收煉焦余熱和改善操作環(huán)境的工藝技術(shù),是國家發(fā)改委推廣的重大節(jié)能、環(huán)保項目之一,適用于大型焦化廠、鋼鐵廠等。河南順成集團160t/h干熄焦工程發(fā)電機組其發(fā)電機為四川東風(fēng)電機廠有限公司生產(chǎn)的QF1W-30-2型。汽輪發(fā)電機組為縱向順列布置,機頭朝向固定端(南),發(fā)電機布置于8.0m標(biāo)高的汽輪發(fā)電機運行平臺上,其縱向中心線距汽機房A排軸線7m。發(fā)電機定子吊重42t,而汽機房內(nèi)僅設(shè)計一臺32t的橋式起重機,遠遠滿足不了定子吊裝需要。按照工期現(xiàn)場空間比較狹窄,整個車間已封閉,除汽機房橋式起重機外,利用其它大噸位起重機吊裝發(fā)電機定子吊裝就位已不可行。
為了保證安裝質(zhì)量和工期,節(jié)約資金,使定子能夠盡快安全地吊裝就位,決定充分利用現(xiàn)場現(xiàn)有的吊裝條件,根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)資料,對汽機房橋式起重機進行詳細核算,并對汽機房橋式起重機副鉤進行改造,設(shè)計制作了一套抬吊用扁擔(dān)梁、天梁等工具,抬吊扁擔(dān)一端使用副鉤卷揚機作為動力的滑輪組抬吊,另一端采用汽機房橋式起重機主鉤一起抬吊,上部天梁放在橋式起重機兩根主梁上,成功利用32t橋式起重機吊裝42t定子(圖1)。
圖1 吊裝示意圖
要吊裝的發(fā)電機定子主要技術(shù)參數(shù)如下
汽機房內(nèi)橋式起重機的相關(guān)參數(shù)如下
扁擔(dān)梁如圖2所示,扁擔(dān)梁受力分析如圖3所示。
圖2 扁擔(dān)梁
圖3 扁擔(dān)梁受力分析圖
F1為抬吊扁擔(dān)在A點吊盤處受力,F(xiàn)2為抬吊扁擔(dān)在D點滑輪組處受合力,G為定子重量,抬吊扁擔(dān)與吊具重量G為1.6t。對A、D兩點分別取矩,由力矩平衡方程計算可得F1=31.145t,F(xiàn)2=12.455t。因橋式起重機主鉤額定負荷為32t,大于F1,所以主鉤起吊能力滿足要求。
橋式起重機副鉤額定負荷為5t,即副鉤卷揚機出力為2.5t,因F2為抬吊扁擔(dān)在D點滑輪組處受合力,按八股形式鋼絲繩設(shè)計,單股繩受力為F2/8=1.56t<2.5t,副鉤卷揚機出力滿足要求。
根據(jù)材料力學(xué)分析,選取吊裝過程中定子起吊時、吊裝就位時和主鉤處于橋式起重機主梁中間時3個關(guān)鍵位置對橋式起重機主梁進行校核。
定子起吊時單根主梁受力分析如圖4所示。
圖4 定子起吊位置校核
P1為主鉤受力與小跑車自重合力的一半,即P1=(F1+9.76)/2=20.45t;
P2為抬吊扁擔(dān)受力與天梁自重合力的一半,即P2=(F2+1)/2=6.73t;
主梁自重為均布載荷q=1.96kg/cm。
經(jīng)計算,最大彎矩為5579554kg.cm,
定子就位時單根主梁受力分析如圖5所示。
圖5 定子就位位置校核
經(jīng)計算,最大彎矩為10373900kg.cm,
主鉤位于橋式起重機主梁中間位置時受力分析如圖6所示。
圖6 主鉤位于主梁中間位置校核
經(jīng)計算,最大彎矩為10532763kg.cm,
經(jīng)計算,以上3個關(guān)鍵位置應(yīng)力均小于[σ]=160MPa=1600kg/cm2,其最大變形分別為1.2cm、2.02cm、2.08cm,均小于最大允許變形[f]=1/700=2.36cm。
吊裝定子時起吊位置時輪壓最大,如圖7所示。
圖7 輪壓校核
F1=31.145t,F(xiàn)2=12.455+1=13.455t,G為橋式起重機減去小跑車后自重:28-9.76=18.24t,經(jīng)計算可知,定子起吊時橋式起重機在A排支反力為16.7t,B排支反力為45.14t。
橋式起重機最大輪壓為:45.14×9.8/2 =221kN<270kN,滿足要求。
1)將汽機房橋式起重機副鉤的吊鉤組、鋼絲繩全部放下拆除。
2)用移動式起重機將天梁吊裝,放在汽機房橋式起重機主梁上,遠離主鉤側(cè),天梁縱向中心線距橋式起重機副鉤卷筒外壁3.5m,天梁垂直于橋式起重機主梁并騎跨于橋式起重機兩根主梁上(小跑車軌道間距為2.5m,天梁制作時已考慮小跑車軌道間距并已加強),天梁底部與小跑車軌道之間加裝滑靴并涂抹鋰基潤滑脂,如圖8所示。
圖8 天梁
3)天梁與小跑車之間分別用兩根?108×4.5無縫鋼管焊接牢固,在橋式起重機主梁A排處車檔上分別掛兩只鏈條葫蘆,鏈條葫蘆另一端用鋼絲繩固定于天梁上,保證小跑車向A排移動時天梁能與小跑車同步移動。
4)將5t開口滑子掛在抬吊扁擔(dān)梁B-B點吊盤上,將?15mm(6×37+FC)鋼絲繩一端通過鋼絲繩夾固定于橋式起重機副鉤卷筒上,另一端通過開口滑子、導(dǎo)向滑輪C-C,以圖9方式纏繞于天梁滑輪組與抬吊扁擔(dān)滑輪組D之間。
圖9 鋼絲繩繞繩示意圖
5)把橋式起重機主鉤通過32t卸扣掛在抬吊扁擔(dān)梁A-A點吊盤上。
6)在抬吊扁擔(dān)A點吊盤外側(cè)以八股受力形式懸掛一根?21mm(6×37+FC,L=22m)鋼絲繩,距此鋼絲繩2520mm(定子吊盤間距)處同樣以八股受力形式懸掛另一根?21mm鋼絲繩,鋼絲繩另一端分別掛在定子兩個吊盤上。
1)確認鋼絲繩掛好,一切準(zhǔn)備就緒。指揮橋式起重機緩慢起升主鉤及副鉤卷揚機,使鋼絲繩稍稍吃力,檢查軌道梁、橋式起重機、滑輪、鋼絲繩及其它起重索具的狀況,確認無誤后繼續(xù)緩慢起吊,直至發(fā)電機定子與地面完全脫離。
2)繼續(xù)起吊定子,吊起定子約100mm高度后,維持約10min。做橋式起重機大鉤試剎車試驗兩次,檢查橋式起重機剎車狀況,檢查橋式起重機各部件及起重索具有無異常。
3)繼續(xù)緩慢提升定子,確保抬吊扁擔(dān)兩端提升速度一致,當(dāng)定子底部高出發(fā)電機臺板頂部200mm后,停止提升。
4)緩慢向A排移動小跑車,根據(jù)天梁移動情況適當(dāng)拉進掛在天梁上的鏈條葫蘆,保證天梁與小跑車同步運行,直至定子縱向中心線與基礎(chǔ)縱向中心線一致為止。
5)緩慢移動橋式起重機,調(diào)整定子橫向中心線位置,緩緩下落定子,使定子最終就位于基礎(chǔ)臺板上。
6)在起吊這個過程中,測量人員用經(jīng)緯儀測量橋式起重機主梁下?lián)隙?,不得超過標(biāo)準(zhǔn)。
7)定子就位結(jié)束后,拆除起吊鋼絲繩及天梁,將橋式起重機副鉤重新恢復(fù)。
通過對32t橋式起重機進行分析,結(jié)合其自身的性能參數(shù)及特點,并進行簡單的改造,經(jīng)過必要的核算,成功的將42t發(fā)電機定子吊裝就位,此方案吊裝工具簡單,運距短,就位快,費用省,施工單位可自行解決。本方案中的吊裝扁擔(dān)的方法新穎獨特,具有一定的推廣價值。
[1] 王永新.一種發(fā)電機定子提升裝置[J].建筑機械化,2007,(10):45-47.
[2] 車燈.發(fā)電機定子的吊裝[J].建筑機械化,2002,(02):36-37.
[3] 晉書紅.忻州1號發(fā)電機定子吊裝技術(shù)措施[J].山西建筑,2008,(12):137-138.
[4] 王文臣.淺談發(fā)電機定子吊裝[J].電力建設(shè),1997,(02):44-45.
[5] 黃克政.50t橋式起重機吊裝100t發(fā)電機定子工藝[J].化工建設(shè)工程,2003,(03):42-43.