朱勇，張彪，劉洋，楊龍，郭宇，劉俊

（湖北省工業(yè)建筑集團(tuán)安裝工程有限公司，武漢 430056）

近些年很多鋼鐵企業(yè)都進(jìn)行了高爐煤氣鍋爐-蒸汽輪機(jī)發(fā)電改造項(xiàng)目。在技改項(xiàng)目實(shí)施過程中，汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝是技術(shù)要求較高的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中單件最大安裝重量是發(fā)電機(jī)定子。然而廠房?jī)?nèi)的行車吊重能力卻是根據(jù)汽輪機(jī)檢修時(shí)的最大檢修件的重量來設(shè)計(jì)的，因此往往無法滿足發(fā)電機(jī)定子安裝時(shí)的吊重需求。為了完成發(fā)電機(jī)定子的吊裝，以往的做法有：①在廠房行車上設(shè)置小車以分散載荷；②在行車梁下設(shè)置支撐并在上面設(shè)置小車；③將廠房頂拆除，在廠房外利用吊車將定子吊入等。

以上幾種方法在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)均存在諸多不便，為改善以上方法的各種不足，湖北省工業(yè)建筑集團(tuán)安裝工程有限公司總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)理論計(jì)算并反復(fù)論證后，將行車與汽車吊結(jié)合使用并利用橫擔(dān)抬吊的方法進(jìn)行定子吊裝，具有方便、快捷、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，下文將具體介紹該吊裝施工工藝。

1 工藝原理

利用杠桿原理通過力臂的改變進(jìn)行負(fù)荷分配，使吊重能力不同的兩種吊裝設(shè)備均工作在其額定工況內(nèi)，從而完成吊重能力有限的吊裝機(jī)具單獨(dú)不能完成的吊裝工作；在吊臂長(zhǎng)度和仰角受限情況下，通過改變橫擔(dān)長(zhǎng)短來保證吊裝物準(zhǔn)確地安裝至設(shè)計(jì)位置。

2 施工工藝流程與操作要點(diǎn)

2.1 工藝流程

該吊裝施工工藝流程如下圖所示。

吊裝施工工藝流程圖

2.2 操作要點(diǎn)

收集資料包括收集發(fā)電機(jī)定子外殼結(jié)構(gòu)圖及裝車圖紙，用于確定發(fā)電機(jī)定子的重量及長(zhǎng)寬高等外形尺寸；收集汽輪發(fā)電機(jī)組平面布置圖和廠房斷面圖，用于確定機(jī)組基礎(chǔ)標(biāo)高及長(zhǎng)和寬，以及擬用于安放汽車吊區(qū)域的面積、屋架下弦標(biāo)高、行車大梁布置與機(jī)組縱向中心線的位置關(guān)系等；收集行車有關(guān)數(shù)據(jù)，用以確定行車大梁底部標(biāo)高、大鉤最大起升高度、行車吊勾中心到行車側(cè)走道邊緣的距離、臺(tái)車大鉤與行車行走梁的極限距離等。

依據(jù)上述所收集的資料，繪制所處施工區(qū)域的平面圖與斷面圖。根據(jù)平面圖中空曠區(qū)域的大小初步確定吊車最大外形尺寸、吊車站位位置、定子卸車位置、定子緩存放置位置。根據(jù)斷面圖中屋架下弦的高度及吊車大臂銷軸中心離地高度確定吊車主臂最大長(zhǎng)度H；依據(jù)定子基礎(chǔ)斷面高、定子高度、吊索長(zhǎng)度及吊鉤安全富裕量確定吊臂的最小仰角θ，依據(jù)吊臂長(zhǎng)度H和最小仰角從而確定吊車的最大回轉(zhuǎn)半徑（R=H×cosθ）。

依據(jù)定子的重量，對(duì)汽車吊、行車進(jìn)行負(fù)荷分配。汽車吊分配負(fù)荷G1不大于其額定吊重量的80%，行車分配負(fù)荷G2不大于其額定負(fù)荷的1.1倍。根據(jù)最大回轉(zhuǎn)半徑、計(jì)算的分配負(fù)荷以及廠房的區(qū)域面積要求確定吊車的規(guī)格型號(hào)。

橫擔(dān)結(jié)構(gòu)計(jì)算包括長(zhǎng)度計(jì)算與橫截面計(jì)算兩個(gè)方面。以吊車回轉(zhuǎn)盤中點(diǎn)為中心，吊車最大回轉(zhuǎn)半徑畫圓與基礎(chǔ)橫向中線相交，以交點(diǎn)與基礎(chǔ)縱向中線的垂直距離L1、行車負(fù)荷分配G2及定子的重量G，計(jì)算出橫擔(dān)的長(zhǎng)度L（L=G×L1/G2）。根據(jù)橫擔(dān)長(zhǎng)度和吊點(diǎn)位置，繪制橫擔(dān)受力簡(jiǎn)圖，并計(jì)算最大彎矩。通過選定用于制作橫擔(dān)的材質(zhì)，計(jì)算橫擔(dān)所需最小抗彎模量Wmin。確定橫擔(dān)橫截面形狀（一般為矩形）后，依據(jù)最小抗彎模量和鋼板厚度S（一般使用厚度20 mm以上板材）、橫擔(dān)截面寬度B、高度H，計(jì)算該規(guī)格橫擔(dān)的抗彎模量W，若W≥Wmin，則所選截面尺寸滿足要求，否則另行選取。在進(jìn)行橫擔(dān)彎曲剪應(yīng)力校核后，方可進(jìn)行橫擔(dān)的制造工作。橫擔(dān)用料制作前應(yīng)復(fù)查厚度并用10倍放大鏡或著色法檢查是否有裂紋重皮存在，合格后才可使用。在橫擔(dān)焊接完成后，需要對(duì)焊縫進(jìn)行外觀、硬度檢查和無損探傷。焊縫硬度應(yīng)符合相應(yīng)材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，焊縫不得存在未溶合、未焊透、裂紋、大面積夾渣等缺陷。

依據(jù)定子重量、吊耳的數(shù)量、吊索與水平面夾角、每個(gè)吊點(diǎn)用繩股數(shù)、安全系數(shù)，計(jì)算每股鋼繩應(yīng)具有的破斷力，并根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[1]，選擇合適型號(hào)的鋼繩。汽車吊吊點(diǎn)鋼繩與行車吊點(diǎn)鋼繩的計(jì)算和選型參考定子吊裝鋼繩選型過程。

在上述工作都完成后，進(jìn)入發(fā)電機(jī)定子的吊裝工序。首先，進(jìn)行吊車站位，在地面上繪制出吊車站位中心，吊車按照標(biāo)定位置站位后，支車時(shí)大臂旋轉(zhuǎn)銷軸離地高度也應(yīng)符合斷面圖中的要求。然后，進(jìn)行定子卸車，一般在廠房?jī)?nèi)卸車，這樣可節(jié)省大量時(shí)間，當(dāng)受廠房?jī)?nèi)環(huán)境或其它構(gòu)筑物影響不能在內(nèi)部卸車時(shí)，可在廠房外卸車，然后利用行車作牽引動(dòng)力將定子拖入到指定位置后再支設(shè)吊車。定子卸車放置至指定位置后，利用行車、汽車吊將橫擔(dān)抬起至定子上方，綁好橫擔(dān)與定子吊索后，松掉定子與底排連接螺栓，兩車同時(shí)將定子起升約100 mm停止，靜止15min，全面檢查吊索、橫擔(dān)的可靠性。檢查完成后兩車同時(shí)將定子起升約500 mm，分三次點(diǎn)動(dòng)下落，檢查制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。檢查完畢后，兩車同時(shí)起升，期間始終保持橫擔(dān)基本處于水平狀態(tài)，待起升高度超過定子基礎(chǔ)約500mm時(shí)停止起升。通過吊車趴臂、起鉤和行車移動(dòng)使定子移動(dòng)至就位基礎(chǔ)上方，兩車配合落鉤，將定子落放至臺(tái)板上。

3 效益分析

這里以80MW汽輪發(fā)電機(jī)組定子吊裝為例，對(duì)比分析其它定子安裝方法與本安裝工藝的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

經(jīng)濟(jì)效益：經(jīng)分析，本安裝工藝消耗8個(gè)工日，總費(fèi)用為31800元，而分散荷載法需要6個(gè)工日，總費(fèi)用62800元；支撐小車法需要20個(gè)工日，總費(fèi)用93300元，屋頂拆除法則需要16個(gè)工日，總費(fèi)用156100元，可見本安裝工藝不僅能節(jié)省大量費(fèi)用，還消耗較少工日，經(jīng)濟(jì)效益十分突出。

社會(huì)效益：本安裝工藝操作過程相對(duì)簡(jiǎn)單安全，而其他方法或者存在窩工情況，或者費(fèi)用較高，或者不可控因素較多，潛在風(fēng)險(xiǎn)較大。在本安裝工藝實(shí)施后，獲得業(yè)主、監(jiān)理單位一致認(rèn)可，為企業(yè)贏得良好聲譽(yù)。

4 結(jié)語(yǔ)

采用行車和汽車吊利用橫擔(dān)抬吊定子的安裝施工方法能夠有效解決煤氣鍋爐發(fā)電改造項(xiàng)目中遇到的發(fā)電機(jī)定子的吊裝問題，與其它安裝方法相比，該安裝工藝的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益十分突出，可在類似的工程項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。