李 兵

(安徽績溪抽水蓄能有限公司，安徽 宣城 245300)

1 工程概況

某抽水蓄能電站安裝6 臺(tái)單機(jī)容量為300 MW的立軸單級混流可逆式水泵水輪/發(fā)電電動(dòng)機(jī)組。發(fā)電電動(dòng)機(jī)采用立軸懸式結(jié)構(gòu)，兩個(gè)導(dǎo)軸承，推力軸承與上導(dǎo)軸承位于上機(jī)架內(nèi)不同油槽，發(fā)電電動(dòng)機(jī)軸為“一根軸”結(jié)構(gòu)，發(fā)電電動(dòng)機(jī)軸與水輪機(jī)軸通過法蘭聯(lián)接，通風(fēng)系統(tǒng)采用“端部回風(fēng)”密閉循環(huán)空氣冷卻方式。

發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子磁軛、轉(zhuǎn)子磁極及其他附件組成。在安裝間進(jìn)行轉(zhuǎn)子磁軛疊裝、轉(zhuǎn)子磁極掛裝后進(jìn)行電氣試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后將轉(zhuǎn)子整體吊入機(jī)坑進(jìn)行安裝、調(diào)整以及聯(lián)軸。

2 確定吊裝技術(shù)方案

2.1 吊裝重量復(fù)核

經(jīng)過復(fù)核計(jì)算，轉(zhuǎn)子整體起吊重量約380 t (不含吊具)，含吊具吊裝重量約401 t，擬采用兩臺(tái)250 t 橋機(jī)并車雙車抬吊。

轉(zhuǎn)子吊裝總重量為400.898 t (見表1)，單臺(tái)橋機(jī)起重荷載為200.449 t，兩臺(tái)起重機(jī)采用專用吊具吊裝額定總荷載為250 t×2=500 t。此次轉(zhuǎn)子吊裝單臺(tái)橋機(jī)荷載小于每臺(tái)起重機(jī)額定荷載。故滿足Q/GDW 1799.3—2015《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程 第3 部分：水電廠動(dòng)力部分》中14.2.2 b 條的規(guī)定，即每臺(tái)起重機(jī)的荷重均不準(zhǔn)超過該機(jī)80 %的額定起重量；當(dāng)廠房內(nèi)采用專用吊具用兩臺(tái)橋式起重機(jī)抬吊發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)，每臺(tái)起重機(jī)的荷重不準(zhǔn)超過該機(jī)的額定起重量。

表1 轉(zhuǎn)子起吊重量

2.2 吊裝高度復(fù)核

查閱相關(guān)圖紙可知250 t 吊鉤中心最高可起升至△259.4 m (吊鉤距離軌頂高程1.5 m)，在安裝間進(jìn)行吊具安裝后250 t 吊鉤中心至轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸下法蘭面距離為10.011 m，安裝間高程為△248.2 m，故當(dāng)轉(zhuǎn)子起吊時(shí)，起升至最高高度(吊鉤距離軌頂高程1.5 m)時(shí)，轉(zhuǎn)子可離安裝間地面1.189 m，滿足吊裝要求。

2.3 上下游尺寸復(fù)核

經(jīng)查閱相關(guān)圖紙，轉(zhuǎn)子起吊與廠房上下游安全距離滿足要求。

2.4 吊裝方案確定

轉(zhuǎn)子采用兩臺(tái)橋機(jī)聯(lián)合起吊，通過平衡梁連接轉(zhuǎn)子軸，兩臺(tái)橋機(jī)吊裝前進(jìn)行并車。

2.5 吊裝步驟

(1) 拆除轉(zhuǎn)軸下方與轉(zhuǎn)子基礎(chǔ)板之間的螺栓，拆除完成后緩慢起升轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)子完全離地后，檢查橋機(jī)各部位的工作情況。

(2) 檢查橋機(jī)各部位工作情況良好后，按規(guī)范要求進(jìn)行“三起三落”，每次停留時(shí)間為10 min，檢查橋機(jī)有無異常，進(jìn)一步確認(rèn)起吊裝置連接螺栓等是否牢固，起吊設(shè)備的狀態(tài)是否良好，檢查橋機(jī)操作系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

(3) 橋機(jī)檢查完成后，操作橋機(jī)將轉(zhuǎn)子移動(dòng)至安裝間下游側(cè)，清掃轉(zhuǎn)軸下法蘭面，并用刀口尺檢查有無高點(diǎn)，經(jīng)各方聯(lián)合檢查驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行轉(zhuǎn)子吊裝。

(4) 所有檢查、測量完成后，指揮橋機(jī)將轉(zhuǎn)子吊裝至相應(yīng)機(jī)組機(jī)坑內(nèi)。吊裝過程中，橋機(jī)始終保持1 檔進(jìn)行操作。

(5) 轉(zhuǎn)子吊裝行駛至巖錨梁監(jiān)測位置時(shí)，將橋機(jī)停在合適位置，由監(jiān)測標(biāo)進(jìn)行巖錨梁監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行橋機(jī)主梁撓度測量，數(shù)據(jù)采集完成后繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)子吊裝工作。

(6) 當(dāng)橋機(jī)吊裝轉(zhuǎn)子至機(jī)坑上方，根據(jù)事先在小車、大車軌道上作好的標(biāo)記初步調(diào)整轉(zhuǎn)子中心。指揮橋機(jī)將轉(zhuǎn)子緩慢下落，待轉(zhuǎn)子底部降至與定子線圈頂部距離約200 mm 時(shí)，停止落鉤，此時(shí)橋機(jī)指揮站于轉(zhuǎn)子吊裝平臺(tái)上進(jìn)行指揮，起重監(jiān)護(hù)站于聯(lián)軸平臺(tái)監(jiān)測轉(zhuǎn)子中心體下法蘭與下機(jī)架間間隙，進(jìn)一步調(diào)整轉(zhuǎn)子中心，使轉(zhuǎn)子與定子同心，待轉(zhuǎn)子穩(wěn)定后繼續(xù)緩慢落鉤。

(7) 轉(zhuǎn)子的磁極部分在定子線圈內(nèi)下落的整個(gè)過程中，由12 人均勻分立于轉(zhuǎn)子吊裝平臺(tái)上，在每個(gè)磁極與轉(zhuǎn)子鐵芯之間放置3 800 mm×100 mm×25 mm 木條，并不斷地將木條上下抽動(dòng)，根據(jù)其單側(cè)木條的松緊度，及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)子的中心位置，以防止磁極碰傷定子鐵芯。如發(fā)現(xiàn)模板被卡應(yīng)及時(shí)通知現(xiàn)場起重指揮人員，對轉(zhuǎn)子方位進(jìn)行調(diào)整，確保轉(zhuǎn)子磁極與定子鐵芯不發(fā)生碰撞。

(8) 當(dāng)轉(zhuǎn)子制動(dòng)環(huán)板距制動(dòng)器上楔子板面150 mm 時(shí)，停止落鉤，在下機(jī)架上布置8 個(gè)50 t千斤頂防止起重誤指揮，檢查制動(dòng)器頂面有無雜物，并對轉(zhuǎn)子進(jìn)行調(diào)整，使轉(zhuǎn)子中心體下法蘭面螺栓孔編號與水輪機(jī)軸編號對正。繼續(xù)下落轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)子制動(dòng)環(huán)板距制動(dòng)器40 mm 時(shí)，使用150 mm 鋼板尺檢查水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸法蘭錯(cuò)牙，調(diào)整轉(zhuǎn)子，使發(fā)電機(jī)軸與水輪機(jī)軸同心，再次緩慢落鉤將轉(zhuǎn)子落于制動(dòng)器閘板面楔子板上。

3 吊裝準(zhǔn)備工作及安全保障措施

3.1 吊裝準(zhǔn)備工作

3.1.1 吊裝前橋機(jī)準(zhǔn)備工作

(1) 為確保轉(zhuǎn)子吊裝安全，吊裝前必須對橋機(jī)進(jìn)行全面檢查，特別是橋機(jī)部件螺栓，起升機(jī)構(gòu)卷筒、鋼絲繩壓板、鋼絲繩、抱閘的檢查。

(2) 檢查、清掃橋機(jī)內(nèi)部電氣設(shè)備，保證電氣設(shè)備動(dòng)作可靠。

(3) 檢查橋機(jī)運(yùn)行區(qū)域內(nèi)軌道安裝良好，并將大、小車軌道兩側(cè)的所有雜物清除干凈。

(4) 拆除吊裝通道內(nèi)的所有臨邊防護(hù)欄桿(用三角旗臨時(shí)防護(hù)，吊裝后立即將欄桿安裝恢復(fù))，清理吊裝通道內(nèi)的雜物。

(5) 拆除兩臺(tái)橋機(jī)的250 t 吊鉤，將兩臺(tái)橋機(jī)大車并車，裝好并車裝置及平衡梁；兩臺(tái)橋機(jī)聯(lián)鎖起降3 次，起升高度不小于5 m，使用水平儀、卷尺檢查測量平衡梁兩端高差不大于5 mm。

(6) 檢查兩臺(tái)橋機(jī)并車在空載狀態(tài)下各項(xiàng)操作試驗(yàn)及運(yùn)行情況，要求檢查大車、小車、起升機(jī)構(gòu)在全行程往返運(yùn)行情況應(yīng)正常；檢查兩臺(tái)橋機(jī)在軌道全行程的并車行走情況。

(7) 平衡梁與橋機(jī)連接完成后進(jìn)行模擬試吊，將平衡梁起吊至機(jī)坑上方，在平衡梁吊裝中心掛上線錘，測量線錘到轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)距離，對稱方向距離差不大于5 mm；并在橋機(jī)小車和大車軌道上作好標(biāo)記，以減少轉(zhuǎn)子吊裝時(shí)對中調(diào)整時(shí)間，確保吊裝時(shí)一次到位，確保吊裝安全。

3.1.2 轉(zhuǎn)子本體及機(jī)坑內(nèi)準(zhǔn)備工作

(1) 將轉(zhuǎn)子磁力中心線返點(diǎn)至轉(zhuǎn)子上方，記錄測量值。

(2) 清掃轉(zhuǎn)子上下軸法蘭面、水輪機(jī)軸法蘭面，并用刀口尺檢查其平面度，用油石去除表面毛刺，并經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、廠家驗(yàn)收合格。

(3) 找出轉(zhuǎn)子中心體下法蘭面廠內(nèi)加工時(shí)的高低點(diǎn)標(biāo)記、螺栓孔編號，將高低標(biāo)記點(diǎn)引側(cè)面易于觀察的位置。

(4) 轉(zhuǎn)子吊裝前需要在制動(dòng)器閘板面墊好鋼板及楔子板，確保楔子板面高程為241.715 m，楔子板水平度在0.20 mm 以內(nèi)。

(5) 準(zhǔn)備3 500 mm×100 mm×25 mm 木板12塊，木板一端鉆孔栓布條。

(6) 在定子機(jī)座上端面安裝轉(zhuǎn)子吊裝平臺(tái)，確保轉(zhuǎn)子吊裝過程中不損傷定子上端部線棒。

(7) 在水輪機(jī)室搭設(shè)聯(lián)軸施工平臺(tái)，并用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子中心體下法蘭穿過下機(jī)架情況。

3.2 吊裝安全保障措施

(1) 安裝間、機(jī)坑臨空面和孔洞設(shè)置安全欄桿、蓋板等防護(hù)措施，搭設(shè)必須的安全通道。

(2) 所有參與吊裝的作業(yè)人員預(yù)先了解和熟悉轉(zhuǎn)子吊裝方案，進(jìn)行分工，明確崗位職責(zé)。

(3) 所有參與吊裝施工人員應(yīng)按規(guī)定著裝，并穿戴好勞保用品及安全防護(hù)用具；起重指揮人員著反光背心，或按其他要求著裝；特種作業(yè)人員必須持證上崗。

(4) 所使用的工器具必須經(jīng)過檢查，杜絕有隱患的工器具投入使用。

(5) 吊裝前起重指揮應(yīng)與起重司機(jī)統(tǒng)一信號，指揮時(shí)必須做到旗語準(zhǔn)確、哨聲清脆、旗語與哨聲協(xié)調(diào)。

(6) 吊裝前，安全人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行必要的隔離，加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象及時(shí)制止并處理。機(jī)坑內(nèi)執(zhí)行風(fēng)洞管理制度的要求。

(7) 機(jī)坑內(nèi)作業(yè)場所照明充足，并配置足量滅火器。

(8) 轉(zhuǎn)子吊裝前，對橋機(jī)進(jìn)行檢查、將吊裝區(qū)域內(nèi)設(shè)備、材料清理干凈，檢查吊具安裝可靠，對吊裝施工用電進(jìn)行檢查。

(9) 轉(zhuǎn)子正式吊裝前必須按照相關(guān)規(guī)程進(jìn)行“三起三落”，檢查橋機(jī)制動(dòng)情況。吊物上嚴(yán)禁站人或放置雜物，吊裝通道下面嚴(yán)禁有人停留或穿行，嚴(yán)禁違章作業(yè)，工作人員必須持證上崗，做好個(gè)人防護(hù)。

(10) 指揮人員應(yīng)選擇視野開闊、安全的部位進(jìn)行指揮，起重指揮信號采用國家標(biāo)準(zhǔn)要求的統(tǒng)一信號(如：通用手勢信號、專用手勢信號、旗語信號、音響信號等)，信號的發(fā)出應(yīng)清晰、醒目、明確。

3.3 應(yīng)急措施

3.3.1 廠用電源突然消失

在廠房突然停電的情況下，暫停吊裝作業(yè)，用手電照明檢查抱閘無異常后，疏散橋機(jī)上的人員。司機(jī)室操作人員將操作手柄置于0 位，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)200 kW 以滿足廠房照明、橋機(jī)運(yùn)行(主起升電機(jī)功率：110 kW；副起升電機(jī)功率：75 kW；大車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)功率：4×4 kW；小車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)功率：7.5 kW)，供電后將載荷吊回起吊位置。停電后，一方面要防止突然來電引發(fā)事故，另一方面要致電業(yè)主機(jī)電部查詢停電情況，了解何時(shí)恢復(fù)供電，并將了解的情況通知生產(chǎn)經(jīng)理，待廠房電源恢復(fù)后才能繼續(xù)吊裝作業(yè)。

3.3.2 地下廠房通信中斷

廠房突然停電將會(huì)造成通信中斷，現(xiàn)場采用對講機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)(需要時(shí)使用備用對講機(jī))，等廠房來電及通信恢復(fù)即所有部位聯(lián)系確認(rèn)后再繼續(xù)進(jìn)行吊裝作業(yè)。

3.3.3 橋機(jī)起升剎車系統(tǒng)失靈

吊裝作業(yè)過程中，派專人監(jiān)護(hù)起升剎車系統(tǒng)。如果在試驗(yàn)過程出現(xiàn)橋機(jī)故障等突發(fā)事件，橋機(jī)司機(jī)應(yīng)果斷緊急制動(dòng)，將制動(dòng)盤抱住，并停止大車。監(jiān)護(hù)人員手動(dòng)緩慢釋放抱閘，將吊裝大件放于安裝間或發(fā)電機(jī)層合適位置。

4 結(jié)束語

通過采用以上吊裝技術(shù)方案及針對每一個(gè)步驟所采取的安全措施，保證了轉(zhuǎn)子吊裝工作的安全、順利進(jìn)行。可供其他類似抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子吊裝工作參考。