兩種發電機定子吊裝工藝探討

李向勇　彭敬朝　劉平哲

摘要：發電機作為電廠的核心設備，對安裝檢修工藝有很高的技術要求。發電機定子是發電機重要組成部分之一，其吊裝是建設施工中的難點，具有單體重量大、施工難度大、安裝精度高三大特點。鑒于此，通過將傳統液壓提升裝置吊裝法與新型改良吊裝法進行對比，探討改造汽機房行車吊裝定子的新型改良吊裝法的優勢，可以為現場施工提供參考。

關鍵詞：定子吊裝;行車改造;對比分析

中圖分類號：TM31? 文獻標志碼：A? 文章編號：1671-0797（2022）05-0079-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.022

引言

調查資料顯示，上汽、哈汽和北汽三大電機廠已安裝投產的定子重量在250～350 t。東方電機廠的定子通常都是三段式結構，即定子中段和兩端的端罩分體制作，使得運輸和吊裝的壓力相對減小，中段重量一般在270 t左右，這樣的設計使得雙機抬吊成為可能。電力行業常用的定子吊裝方法有4種，分別是液壓提升裝置法（圖1）、液壓式龍門框架法（圖2）、卷揚機配合提升法（圖3）以及行車改造吊裝法（圖4）。如今液壓式龍門框架法與卷揚機配合提升法因工序復雜、危險性較高而逐漸被現場施工所淘汰，因此常用的定子吊裝方法為液壓提升裝置法與行車改造吊裝法。本文著重對以上兩種方法進行對比，結合施工現場做出分析比較。

1? ? 施工準備比較

1.1? ? 施工準備

1.1.1? ? 行車改造吊裝法

（1）定子卸車、吊裝前，首先進行圖紙會檢，根據施工圖紙確定施工方案，編寫施工技術措施，進行施工技術交底工作。

（2）施工人員應熟悉掌握圖紙及相關資料，以利施工。對施工人員進行施工程序、施工工藝、質量標準、施工危險因素和環境因素辯識及控制措施等方面的內容交底工作。

（3）土建結構應具備的條件：

1）汽輪發電機運轉層平臺梁施工完成;

2）汽機間A排框架結構到頂;

3）除氧間B—C列框架結構施工完成;

4）汽機間屋架鋼結構焊接完成;

5）汽機房行車軌道安裝完成并經驗收。

（4）定子進入檢修通道內的道路墊平夯實，滿足定子運輸的強度要求，必要時可鋪設鋼板。

（5）發電機定子基礎驗收完成，滿足設備安裝要求。

（6）發電機底板連接螺栓已安裝，臺板驗收已合格。

（7）汽機房橋式起重機改裝、調試，改裝后的行車負荷試驗檢測合格。

1.1.2? ? 液壓提升裝置法

（1）定子吊裝前，土建結構完成情況：

1）汽輪發電機運轉層平臺梁施工完成;

2）汽機間A排框架結構到頂;

3）除氧間B—C列36 m層框架結構施工完成;

4）煤倉間C—D列31.25 m煤斗梁框架結構施工完成;

5）汽機間加熱器平臺18b—22軸6.4 m層框架結構施工完成;

6）汽機間屋架18b—22軸鋼結構吊裝焊接完成;

7）抬吊需要的行車自檢修間起吊，水平移動至發電機基座上方。

（2）吊裝前，組織參與吊裝的人員進行施工技術交底，明確參與人員的職責。

（3）熟悉4×200 t液壓提升裝置安裝資料，確認符合現場施工情況。

（4）定子進入檢修通道內的道路墊平夯實，滿足定子運輸的強度要求，必要時可鋪設鋼板。

（5）吊裝前，在施工區域外圍設置安全警戒繩，嚴禁無關人員進入。

（6）發電機定子基礎驗收完成，滿足設備安裝要求。

（7）汽機房橋式起重機調試完成，檢驗合格。

（8）發電機底板連接螺栓已安裝，臺板驗收已合格。

（9）行車電源增加一路備用電源。

從上述施工準備可以看出，兩種吊裝方案相差無幾，但傳統液壓提升裝置吊裝法對設備要求較高，需要提前安裝（外租）液壓提升裝置。

1.2? ? 工藝流程

（1）行車改造吊裝法：施工準備→起升機構改造→設備檢查→吊攀安裝→定子進場→定子卸車→定子吊裝→定子就位→起升機構拆除。

（2）液壓提升裝置法：施工準備→提升梁及扁擔組裝→液壓千斤頂安裝→提升裝置調試→提升裝置載荷試驗→吊攀安裝→定子進場→定子卸車→吊裝就位→拆除液壓提升裝置。

通過上述工藝流程對比可以看出，定子吊裝工藝主體基本相同，兩種方法均需要按照此主體流程進行定子吊裝，方可保證吊裝工作順利進行，但行車改造法吊裝工藝更為簡便，可以大大縮短施工工期。

2? ? 發電機定子吊裝工藝比較

2.1? ? 行車改造法的吊裝工藝

2.1.1? ? 行車改裝

（1）在每臺行車主鉤大梁上加裝一根H型鋼梁，鋼梁型號H595×300×15×20，長度4.65 m，用500 mm×50 mm×30 mm鋼板條將型鋼梁支墊在行車大梁上，支點設在行車大鉤主梁的兩端。鋼梁兩端用20#槽鋼焊接牛腿，防止鋼梁傾倒。

（2）在每臺行車主鉤兩側分別吊掛一套20 t滑輪（滑輪用？準28-6×37+1-10 m的鋼絲繩固定在行車主鉤大梁上）。

（3）吊裝扁擔采用按集中載荷340 t設計的吊裝扁擔，將扁擔立起，布置在12.6 m平臺上，利用扁擔上的吊耳將滑輪固定。

（4）使用原車卷筒的鋼絲繩，按順穿法將兩套20 t單滑輪和原主鉤滑輪組繞在一起。

（5）扁擔主鉤吊點間距為7 900 mm，調整兩行車中心距為7 900 mm，使主鉤鋼絲繩保持垂直。用20#槽鋼在防撞器位置將兩行車硬性連接。

（6）用水平儀測取行車大梁在空載狀態的上拱度，做好記錄，以測算實際吊重時大梁中心的最大撓度值。

（7）橋式起重機改裝完成，沿吊裝路線來回行走兩趟，驗證軌道平直度，起吊前由項目部組織業主、監理相關部門進行聯合檢查，確認具備起吊條件后方可起吊。

2.1.2? ? 定子吊裝

（1）運輸車將定子直接運至廠房檢修通道0 m起吊位置，定子徑向中心線與安裝中心線對正，定子軸向中心線與檢修通道軸向中心線重合。

（2）安裝定子吊攀，支撐臺板，并將定子臺板面清理干凈。

（3）將兩臺起重機主鉤吊掛吊裝扁擔，扁擔中心吊鉤掛鋼絲繩連接定子吊點。將定子整體吊起距運輸車約50 mm后停止，懸停15 min，卸去載荷，檢查主梁基點處無永久變形，對所有起吊設施進行全面檢查，用水平儀對兩臺行車主梁跨中的上拱度進行測量，主梁的實有上拱度不小于0.7S/1 000（S為起重機跨度），確認各機構無異常，受力部位無變形后，方可進行下一步操作。

（4）試起吊，起吊定子至200 mm高度后停止，操作起升和下降動作3次，檢查橋式起重機制動系統，檢查各受力部件的焊縫，確認正常無變形后方可正式吊裝。

（5）將定子提升500 mm后，將運輸車開離廠房，運輸車輛開走時要嚴格監控，車輛行走應緩慢，嚴防車輛有高出部位與定子發生磕碰、鉤掛或摩擦。

（6）繼續起吊定子，起吊過程中由專人觀察吊裝扁擔的水平度，將數據變化及時報告總指揮，以保證起吊過程中整體的水平度。

（7）當定子抬吊高度超過發電機基礎臺板上平面或定子行進路線中12.6 m平臺上的障礙物約500 mm后停止起升，將行車開到就位基礎上方。

（8）緩慢落鉤，當定子下落至距發電機臺板上方約200 mm時，將定子旋轉90°，定子勵磁端朝向圖紙設計方向。

2.2? ? 傳統液壓提升裝置吊裝法的吊裝工藝

2.2.1? ? 液壓提升裝置組裝

（1）4×200 t液壓提升裝置由4根吊掛梁、2根扁擔梁、1根450 t起吊橫梁、4臺液壓提升頂、2套液壓控制站等部件組成。將450 t抬吊梁放置在汽機房9b—10軸線之間已經放置好的兩個扁擔梁上并固定牢固，450 t抬吊梁縱向中心線與發電機縱向中心線重合。450 t抬吊扁擔放置完畢后應在上部拉設水平安全繩。

（2）將兩臺橋式起重機小車開到汽機房B列側端部。

（3）使用70 t汽車吊在汽機房對兩臺起重機依次進行提升架安裝。首先將吊掛梁按照圖紙要求垂直布置于橋式起重機橋架頂部，再與扁擔梁用鋼鉸線連接，將液壓提升裝置的鋼絞索穿裝完畢，兩臺起重機行走至10—12軸之間，鋼絞線將提升梁與450 t抬吊梁依次組合安裝，使450 t抬吊橫梁縱向中心線與發電機基礎中心線重合。組裝完畢后，多次反復提升，使每個千斤頂的所有鋼絞索均勻受力。仔細檢查鋼絞線表面應無嚴重銹蝕、彎折（鋼絞線不得超過說明書中規定的使用次數，發現有銹蝕現象應更換）。根據液壓提升裝置說明書穿裝鋼絞線，穿鋼絞線時應左右捻交替穿入固定錨頭孔內，并檢查確認鋼絞線完好，每臺液壓千斤頂穿13根鋼絞線。裝下錨頭時，錨爪外側必須涂潤滑鋰基脂，且千斤頂的上下卡座錨爪外側也需要涂潤滑鋰基脂。

將兩臺橋式起重機兩端端梁處用20#槽鋼硬性連接在一起，測量兩橋式起重機中心距離應與450 t抬吊扁擔兩吊點的間距一致，否則應對橋式起重機的間距進行調整。為保證兩臺橋式起重機大車運行同步，吊裝扁擔長9 500 mm，檢修通道9a—10間距10 800 mm滿足吊裝要求。

（4）定子提升裝置安裝完成后，要對450 t抬吊梁進行檢查，看轉動機構是否靈活，并在現場實際測量、檢查起升高度。測量4臺液壓提升裝置的起落速度，確保其同步，若有差別應進行調整。根據液壓提升裝置說明書對液壓提升裝置進行單臺調試。

2.2.2? ? 定子吊裝

（1）定子運輸車駛入檢修通道后，應檢查發電機定子橫向中心線與發電機安裝中心線是否一致，縱向中心線與檢修通道中心線是否一致，如不一致則調整運輸車輛。

（2）一切準備就緒后試起吊定子，吊起定子100 mm后，維持15 min，卸去載荷，檢查主梁基點處無永久變形，對所有起吊設施進行全面檢查，用水平儀對兩臺行車主梁跨中的上拱度進行測量，主梁的實有上拱度不小于0.7S/1 000（S為起重機跨度），確認各機構無異常，受力部位無變形后，方可進行下一步操作。

（3）由專人對下錨頭壓板進行二次緊固，并測量壓板間隙是否均勻。檢查發電機定子的水平度，若水平偏差較大，應進行調整。

（4）由土建測量工監測定子起吊位置A、B列立柱沉降狀況，并在起升移動過程中間斷檢測。

（5）現場總指揮組織相關人員檢查行車結構、液壓提升裝置及吊裝繩等部位，確認安全后方可正式起吊。

（6）在定子兩端拉設溜繩，繼續提升定子，待定子底部高出運輸車500 mm后，將運輸車開出汽機房。

（7）繼續提升定子，當定子底部高出定子移動路線內最高點約200 mm后，停止提升，對液壓千斤頂的上下卡座錨爪外側涂潤滑鋰基脂，涂抹過程中嚴禁將潤滑脂涂到鋼絞線上。指揮橋式起重機向發電機基礎方向移動，直至定子橫向中心線與發電機基礎橫向中心線重合。然后將發電機定子旋轉90°，由技術人員確認定子就位方向正確。

（8）定子穩定后緩慢下落，利用4個5 t手拉葫蘆調整找正，直至定子完全落到發電機基礎支墩上。在每個支墩上方間隔200 mm處鋪設圓鋼（360 mm×？準28 mm），用倒鏈將定子找正后，繼續下落將定子落在圓鋼上。下落時定子靠近汽側放置，必要時通過10 t倒鏈將定子整體找正。

2.3? ? 兩種定子吊裝工藝總結

通過對上述兩種不同定子吊裝工藝的介紹和比較可以看出，傳統液壓提升裝置吊裝法是以液壓提升裝置為基礎，配合行車展開定子吊裝工作，需要準備液壓提升裝置，并在現場安裝調試，因此采用傳統液壓提升裝置吊裝定子的工期至少在10天以上。按照以往的項目施工經驗，其裝置租賃、運輸、人員勞務等所需費用在40萬～45萬元。

采用行車改造法新型優化設計方案吊裝定子，主要是對行車進行加固處理保證其承重性與安全性，在此基礎上合理開展吊裝工作，省去了租賃、運輸、安裝液壓提升裝置的煩瑣工序，同時也能滿足現場需求。按照以往施工經驗，其工期僅需3天，總費用約為10萬元，大大降低了施工成本。

3? ? 結語

上述兩種吊裝定子的方法均能實現發電機定子的吊裝作業，但根據施工工藝和經濟效果的比較，行車改造法是一種更加合適、簡單，實用性更強，可以降低工人勞動強度的吊裝方法，采用行車改造法可以提高工作效率，更簡便、快捷地完成施工任務，同時創造出更高的經濟效益。

收稿日期：2021-10-11

作者簡介：李向勇（1979—），男，河北石家莊人，高級工程師，中國電建集團河北工程有限公司安裝公司工程部部長，研究方向：汽輪發電機定子吊裝工藝比較及行車改造吊裝方案優化。

彭敬朝（1990—），男，河北石家莊人，工程師，中國電建集團河北工程有限公司安裝公司工地副主任，研究方向：行車改造法施工工藝優化。

劉平哲（1990—），男，河北贊皇人，工程師，中國電建集團河北工程有限公司安裝公司工地副主任，研究方向：傳統液壓提升裝置吊裝法。