仙居縣抽水蓄能電站2#機座環(huán)、蝸殼吊裝方案的改進

韓　慧，王仲陸，鐘　濤

(武警水電六支隊，福建　廈門　361021)

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仙居縣抽水蓄能電站2#機座環(huán)、蝸殼吊裝方案的改進

韓慧，王仲陸，鐘濤

(武警水電六支隊，福建廈門361021)

介紹了仙居抽水蓄能電站2#座環(huán)、蝸殼在吊裝過程中的方案細化過程，設(shè)備原帶吊點不能滿足安全吊裝施工，通過二次改進，增加吊點、合理配置索具，滿足安全吊裝。

吊裝方案；改進；抽水蓄能機組

1　工程概況

在浙江省仙居縣抽水蓄能電站地下主廠房2#機組安裝過程中，水泵水輪機及附屬設(shè)備由哈爾濱電機廠有限責任公司生產(chǎn)，座環(huán)、蝸殼整體重量為220.200 t，蝸殼共有24節(jié)，第7節(jié)和第17節(jié)為湊合節(jié)，第8～16共9節(jié)同座環(huán)～X軸側(cè)在制造廠焊接成一個整體；第1～6與18～21共10節(jié)同座環(huán)+X軸側(cè)在制造廠焊接成一個整體。除蝸殼延伸段1節(jié)外，其余部件在安裝間組拼焊接成一體。

2　吊裝方案構(gòu)想

利用主廠房300 t橋機單鉤將組拼后的座環(huán)、蝸殼吊裝至2#機坑基礎(chǔ)環(huán)上就位[1]。

3　細化改進吊裝方案

3.1預(yù)設(shè)吊點

制造廠家提供了A、B、C、D四個吊點，布置見圖1。對4個吊點核算，A、B點受力61.550 t，C、D點受力58.210 t，設(shè)備自帶吊耳單個起吊重量為42.000 t，預(yù)設(shè)的4吊點不能滿足安全起吊要求。

圖1　廠家預(yù)設(shè)吊點布置圖　　單位：mm

3.2吊點第一次改進

根據(jù)預(yù)設(shè)吊點不能滿足吊裝作業(yè)要求的現(xiàn)實問題，生產(chǎn)廠家建議利用設(shè)備上的E、F兩處吊耳與原ABCD形成6個吊點進行起吊。經(jīng)核算，A點受力為42.815 t，超過吊耳起吊重量限額，此次改進方案也不能滿足安全吊裝要求。

3.3吊點第二次改進

為保證座環(huán)安全起吊可選擇增設(shè)吊點或者更換吊耳，經(jīng)工作量和經(jīng)濟性對比后，選擇增設(shè)吊點的改進方法。即在座環(huán)下圍板G、H點處增加2個與A點同規(guī)格的吊耳，增加的吊點布置見圖2。

圖2　增加吊點后布置圖　　單位：mm

3.3.1索具選取

吊裝選取設(shè)備上用于座環(huán)、蝸殼吊裝A～H等6個吊耳作為吊點，采用花籃螺栓(長度為1.40～1.80 m)調(diào)整鋼絲繩長度，調(diào)整座環(huán)蝸殼吊裝時的水平度，根據(jù)現(xiàn)場資源情況，進行如下配置：

(1)A、G吊點采用1根Φ73鋼絲繩13.00 m、1套花籃螺栓和2個85.000 t卸扣；

(2)B、E吊點采用1根Φ73鋼絲繩12.20 m、1套花籃螺栓和2個55.000 t卸扣；

(3)C、H吊點采用1根Φ73鋼絲繩13.00 m和2個85.000 t卸扣；

(4)D、F吊點采用1根Φ73鋼絲繩12.20 m、1套花籃螺栓和2個55.000 t卸扣。

采用Φ73-6×61+1-170的鋼絲繩，鋼絲繩的破斷拉力為2 695 kN，取安全系數(shù)為3，單股鋼絲繩許用拉應(yīng)力[P]=2 695 kN/3=898.333 kN，折合91.667 t，鋼絲繩分別經(jīng)AG、BE、CH、DF吊耳與花籃螺栓、卸扣聯(lián)合成4根掛到橋機主吊鉤。

3.3.2索具校核

單根鋼絲繩承受荷載Gp=[(W1+W2)/cosα]/n，其中W1為設(shè)備重量(座環(huán)、蝸殼的整體重量220.200 t)；W2為吊具重量(鋼絲繩和卸扣總重約1.040 t)；n為吊點數(shù)量；α為吊點鋼絲繩與垂直面的夾角，其中A、G吊點夾角為34°，B、E吊點夾角為31°，C、H吊點夾角為23°，D、F吊點夾角為27°。鋼絲繩承受荷載校核見表1，吊耳、卸扣承受荷載校核見表2。

表1　鋼絲繩承受荷載校核表

表2　吊耳、卸扣承受荷載校核表

3.3.3吊鉤上限位置校核

安裝間地面高程h1為123.00 m、h2為吊點到吊鉤垂直距離5.82 m、h3為吊點到支墩的距離0.36 m、h4為支墩高度1.00 m、h5為安裝間欄桿高度1.50 m、h6吊裝裕度0.50 m。吊鉤最高位置高程為h上=h1+h2+h3+h4+h5+h6=132.18 m。

橋機主鉤上限位高程H1為135.43 m；h上低于橋機主鉤上限位高程H1，滿足吊裝要求。

3.3.4吊鉤下限位置校核

座環(huán)基礎(chǔ)環(huán)底部高程h7為105.51 m。吊鉤最低位置高程h下=h7+h2+h3=111.69 m。

橋機主鉤下限位高程H2(108.43 m)，h下高于主鉤下限高程H2，滿足吊裝要求。

3.4吊裝前準備工作

檢查確認橋機周圍，排除障礙物，以防碰到橋機和小車；吊裝前橋機進行全面檢查；檢查吊耳和鋼絲繩，并將吊具按吊裝布置圖安裝[2]；將座環(huán)基礎(chǔ)螺栓放入基礎(chǔ)環(huán)中，安裝座環(huán)、蝸殼支墩上調(diào)整用的楔子板和千斤頂，并初步調(diào)整好高程和水平。另外在吊裝的全過程中，采取了使用統(tǒng)一的機組基準線X、Y標點和統(tǒng)一的高程基準點，避免累計誤差[3]。

在座環(huán)支墩上均勻布置10對楔子板支墩，支墩以機組中心為圓心，6.50 m為直徑的圓上，按Y軸順時針9°為起點中心，自此在圓周上均布，楔子板的頂面高程調(diào)整在105.892 m，在楔子板支墩旁放置好千斤頂(頂點低于105.895 m高程)。

3.5座環(huán)、蝸殼試吊

在確認之前各項準備工作已完成，并經(jīng)檢查后即進行試吊。先讓所有鋼絲繩都受力，檢查鋼絲繩的受力情況和吊耳焊縫，調(diào)整各鋼絲繩的受力；調(diào)整完后再慢慢升主鉤使座環(huán)、蝸殼離開支墩約0.05～0.10 m，再次檢查鋼絲繩的受力情況和吊具焊縫后將座環(huán)、蝸殼放回原處，依此反復(fù)操作2～3次，檢查橋機主升機構(gòu)是否運轉(zhuǎn)正常、檢查座環(huán)水平，利用調(diào)整花籃螺栓長度來調(diào)整水平。

3.6座環(huán)、蝸殼正式吊裝

試吊成功后即進行正式吊裝，先將座環(huán)、蝸殼起吊至高于安裝間欄桿，開動橋機大車，待座環(huán)、蝸殼離開安裝間后在不受其他因素影響的情況下盡可能降低高度，座環(huán)、蝸殼吊到機組中心正上方后調(diào)整座環(huán)方位，在大致方位合適的情況下將座環(huán)、蝸殼放至座環(huán)支墩上，檢測座環(huán)，蝸殼中心及方位，在座環(huán)、蝸殼穩(wěn)定后，下落主鉤，拆除吊裝吊具。

4　吊裝方案改進小結(jié)

吊裝中突破固定思維，新增吊點、合理配置索具，既安全可行、又經(jīng)濟合理。本次座環(huán)、蝸殼吊裝中改進的方法可供同類型及不同類型的吊裝施工參考使用。

[1]袁訓(xùn)國．龍灘水電站機組座環(huán)整體吊裝[J].水力發(fā)電，2007(4):47-49.

[2]鄭值強.大型水輪機座環(huán)吊裝技術(shù)[J].中國水運，2014,14(6):131-132.

[3]周煒 馮偉.沙溪電站水輪機座環(huán)安裝[J].東方電機，2009(6):29-33.

(責任編輯姚小槐)

2016-02-11

韓慧(1974-),女，高級工程師，大學(xué)本科，主要水利工程質(zhì)量安全管理工作。E-mail:601386409@qq.com

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