长轴型发电设备备件储运技术方案设计

电力科学与技术学报

JOURNALOFEIECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGY

Vo.l23No.2Jun.2008

长轴型发电设备备件储运技术方案设计

张臣刚,申世杰,艾华宁,彭翠玲

2.中国二重德阳万路运业有限公司,四川德阳 618000)

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(1.中科华核电技术研究院有限公司电站工程改造研究中心,广东深圳 518124;

摘 要:介绍某电站储运发电机备用转子的方案设计,对长轴型设备或部件在没有起吊吊车的厂房内运输存放的

详细技术方案进行了比较,推荐的技术方案所需费用低,安全可靠.

关 键 词:长轴型;大型设备;发电机转子;存放/运输;技术方案

中图分类号:TM621.3;U48 文献标识码:A 文章编号:167329140(2008)0220081204

Programdesignabouttransportandstoragetechnicalscheme

forlong2shafttypeheavyequipment

ZHANGChen2gang,SHENShi2jie,AIHua2ning,PENGCui2ling

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(1.EngineeringModificationCenter,ChinaNuclearPowerTechnologyResearchInstituteCo.Ltd.,Shenzhen518124,China;

2.ErchongDeyangWanluTransportationCorp.,Deyang618000,China)

Abstract:Thepaperintroducedtransportationandstorageschemeforthereservegeneratorrotorofpowerstation.Severaltechnicalschemesthatcanbeusedtotransportandstoragelong2shafttypeheavyequip2

mentstoredinbuildingwithoutoverheadcraneareanalyzedandcompared.Therecommendedschemeislowcostandsafe.

Keywords:long2shafttype;heavyequipmen;trotator,storage/transportation;technicalscheme 近年来,我国国民经济的快速发展加大了对电力的需求,也对大型电站的可靠运转和快速维护提出了更高的要求.为此,大型电站通常备有常用关键部件,大型电机设备备件的尺寸和重量也比较大.在某电站,采用的是100kW级全速汽轮发电机组,发电机最大连续输出功率为983.8MWe,电站为发

收稿日期:2007212227

作者简介:张臣刚(1973-),男,高级工程师,主要从事电站工程改造技术研究.通讯作者:张臣刚,男,高级工程师;E2mai:lzhangchengang@cgnpc.com.cn

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电机新备了一个备用转子,该备用转子连包装重达110,t整体包装外形尺寸:15m@2m@2m,是典型的长轴型重件,如果将该重件长期存放在汽轮机厂房,显然不利于长期管理.而该电站所有仓库和检修加工厂房都没有能够吊运该转子的吊车,如果为了存放该转子备件进行厂房改建和新建厂房,将会带

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来非常大的土建费用、吊车设备的费用和吊车设备维护费用,这显然是不经济的.

如何既能够保证发电机转子的长期存放和装卸货的安全,又能够降低费用?如果只考虑利用厂房起吊设备或大型吊车,很难有技术方案同时满足以上要求.本文在成功实践的基础上,对解决以上问题提出了独特的技术方案并进行了分析和说明.

架平台长7.3m、宽0.6m、高1m),2个钢架平台间的间距为3.9m及辅助支垫锁固件.

发电机转子整体包装设备在码头到货后利用卸货到大型平板拖车上的时候,将4根预制好的垫梁安放到发电机转子整体包装的下面,并利用拖车车板自身可以升降的技术特性,调整拖车车板使其离地面高度1100mm以上,然后大型平板拖车将整体包装拖运到存放厂房.2.1 卸车俯视图解

状态1:大型拖车载着发电机整体包装倒车到存放区前,拖车车板宽3.4m,距离地面1100mm以上,在存放区先按照存放位置要求安放好一个钢架平台的位置,见图1.

1 发电机转子运输设计方案

发电机转子整体包装设备在码头到货后需要立即运送到指定厂房存放.从设备码头到存放地点通过大型平板拖车运输,但是厂房不具备起吊该设备的起重设备.

在方案分析早期,基于现有条件主要考虑以下几个技术方案.

方案1:采用特制轨道小车装发电机转子整体包装,轨道小车靠绞车牵引,在厂房外利用大型汽车吊配合装卸到轨道小车上.该方案本质是利用大型汽车吊解决厂房不具备起吊能力的问题.

方案2:大型拖车拖着发电机转子整体包装倒车进入存放区域,就位后在拖车旁边放一大型钢架平台,利用特制侧推油压千斤顶将该整体包装从拖车上顶到存放钢架平台上.该方案本质是利用侧推油压千斤顶解决厂房不具备起吊能力的问题.

方案3:在厂房内安装4个液压柱,拖车倒车进入,通过液压柱升降升高和降低发电机整体包装从而达到装卸货的目的.该方案本质是利用升降式液压柱解决厂房不具备起吊能力的问题.

在方案论证过程中,出于经济性和操作可行性方面的考虑,以上3个方案最终都没有被采用.在方案论证过程中,最终采用的技术方案充分利用了一个最容易被忽略的技术关键点,那就是大型平板拖车车板具有可以依靠自身的液压系统升降的特点.所以,最终采用了方案4.

方案4:利用2个钢架平台、垫梁和拖车车板配合完成装卸车的工作.该方案本质是利用拖车车板自身的液压系统升降发电机转子整体包装,解决厂房不具备起吊能力的问题.

图1 卸车俯视状态1示意图Figure1 Deloadingdownviewforstatus1

状态2:大型拖车载着发电机整体包装倒车进入存放区,要确保4根垫梁位置都处于设计标记的位置,并且使拖车车板与钢架平台间距为25cm,如果不能够一次到位,可以通过拖车前进后退进行调整,见图2.

图2 卸车俯视状态2示意图Figure2 Deloadingdownviewforstatus2

状态3:停稳大型平板拖车,将另外一个预制好的钢架平台安放到位,2个钢架平台的位置对称,将钢架平台与地面进行锁固,缓慢降低拖车车板高度,发电机整体包装和垫梁也缓慢下降直到4根垫梁完全被钢架平台支撑,钢架平台高1000mm,继续降低拖车车板直到距离地面900mm以下,见图3.

状态4:大型平板拖车开出发电机转子存放区,见图4.

2 图解终选技术方案

该技术方案需要在实施运输存放之前预制6根垫梁(垫梁长度均为4.5m),2个钢架平台(2个钢第23卷第2期张臣刚,等:长轴型发电设备备件储运技术方案设计

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状态2:拖车倒车进入存放区,就位好后将另外一个钢架平台安放好,见图7.

图7 卸车侧视状态2示意图Figure7 Deloadingsideviewforstatus2

状态3:调整拖车车板的高度,当拖车车板下降到与钢架平台齐平的时候再继续下降,发电机转子整体包装载荷将通过4根垫梁转移到两个钢架平台上.

图8 卸车侧视状态3示意图Figure8 Deloadingsideviewforstatus3

状态5:在发电机整体包装前后两端增加辅助支撑的垫梁,对所有6根垫梁进行辅助支垫,见图5.

状态4:继续降低拖车车板高度到距离地面900mm以下,使拖车车板和垫梁间距达到100mm以上,该间距的选择主要是考虑到安全操作的需要,见图9.

图9 卸车侧视状态4示意图Figure9 Deloadingsideviewforstatus4

图5 卸车俯视状态5示意图Figure5 Deloadingdownviewforstatus5

状态5:拖车开出存放区,在发电机转子整体包装两端增加安装两根垫梁,利用预制好的辅助件对垫梁进行支垫,见图10.

2.2 卸车侧视图详解

状态1:大型拖车载着发电机转子和垫梁到存放区之前,拖车车板距离地面1100mm以上,一个钢架平台已经在存放区就位,钢架平台高1000mm,拖车车板与钢架平台的高度差是考虑安全操作需要,见图6.

图10 卸车侧视状态5示意图Figure10 Deloadingsideviewforstatus5

2.3 装车操作

参考卸车操作,反向操作即可完成装车工作.

3 终选方案补充说明

图6 卸车侧视状态1示意图Figure6 Deloadingsideviewforstatus1

3.1 强度分析

采用终选的方案首先要保证专用垫梁和钢架平84

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台的结构设计和强度满足设计要求,在设计过程中需要重点关注垫梁与钢架平台接触位置的局部最大应力,如果不能直接满足设计要求,需要采用局部补强措施.

其次是发电机整体包装的支撑方式由原设计的地面支撑改成通过4根垫梁局部受力的支撑方式,需要校核发电机转子整体包装的钢结构强度和变形是否满足设计要求,钢结构材料为30#钢,材料的许用应力为144MPa,根据结构尺寸建模分析计算,钢结构满足强度要求,钢结构不会发生屈曲失稳.

发电机转子整体包装的设计存放状态是平放到支撑面上,本技术方案实际采用的是将整体包装通过4根平放的垫梁来支撑的方案,已经改变了原设计的存放状态,所以必须要对整体包装进行强度评价.发电机转子整体是通过4根枕木支撑到运输托架上,转子与运输托架一起构成了整体包装,所以对整体包装的评价内容主要是对运输托架强度和形变进行校核计算,提供给设备供应商评价确认.经评价,运输托架强度满足设计要求.3.2 辅助支垫

辅助支垫的目的是为了更加牢靠地支撑,在强度分析计算中考虑的是最不利的条件,没有将辅助支垫列入计算内容,辅助支垫由工字钢和锲铁配支撑牢固并锲紧.3.3 运输的安全性

1)在整体包装和垫梁放在拖车车板上运输和进出存放区的过程中,必须按照运输要求对整体包装进行加固险非常小.

2)整体包装升降过程中有滑落的风险,升降过程中由于发电机整体包装是和垫梁共同升降的,而且钢架平台已经到位,这样即使发生滑落,钢架平台也能够支撑住,发电机整体包装滑落的高度不超过20cm,不会造成设备的重大损坏.

3)在拖车车板没有在发电机备用转子整体包装的下方的时候,增加辅助支垫是另外一项防止包装滑落的措施.

4)为了防止垫梁与钢架平台刚性接触和发生滑移,需要考虑隔垫摩擦系数较大的软木材料,软木-钢的摩擦系数可以达到0.3~0.5,而钢-钢摩擦系数为0.15,很好地增加了摩擦力.

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4 长轴型重件运输存放技术准备内容

长轴型重件主要是指类似发电机转子的大型转动设备的转子、大型卧式和立式压力容器(包括热交换器)、行车主梁,主管段,卧式和立式机电设备等.本文推荐的技术方案适用于采用大型平板拖车运进和运出的存放区,而且存放区不具备起吊这些大型部件或设备的能力的情况.

1)确定整体包装重量和尺寸,确定存放区进出条件,比如大门宽度、存放区域尺寸,大门与存放区的距离.

2)确定长轴型重件整体包装可以利用的支撑点及需要采用的垫梁的数量,垫梁需要分担的载荷.

3)长轴型重件整体包装的强度校核,形变提交供货商确认.

4)垫梁和钢架平台设计及预制,辅助支撑件选型和预制.

5)对长轴型重件实施运进存放区的操作和存放,步骤参考上文叙述.

6)在需要将重件运出存放区的时候,按照卸车步骤反向操作.

5 结论

本文以某电站发电机转子运输存放方案为例,对长轴型重件的储运过程进行了详细的说明.技术人员通过对大型拖车技术工作特性进行调研,充分利用了拖车车板可以利用自身液压系统进行升降的特点,配合预制的传力受力部件进行储运操作,创新性地提出了一种运输存放技术方案.该方案与其他技术方案相比,费用低,安全可靠,并且具有很好的可操作性.提出的创新技术关键点就是要充分利用拖车车板的可升降性特点,配合预制的传力受力部件进行储运操作.参考文献:

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[2]机械工程材料性能数据手册编委会.机械工程材料性能数据手

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[5]成大先.机械设计手册(常用设计资料)[M].北京:化学工业出

版社,2004.

搭

,只要运输操作得当,确保备用转子

重心与车板几何中心基本重合,整体包装滑落的风