大型灯泡贯流机组定子空中翻身方案探讨

钟象新

【摘要】大型机组A级检修需将重要部件拆卸进行检修，检修完毕后尚需重新安装。其重要部件往往重量巨大，吊装困难且危险，故重要部件吊装成功与否成为检修顺利与否的关键点之一。本文主要从当今亚洲第一，全球第二大的灯泡贯流式机组重要部件定子检修吊装过程中碰到的翻身难题进行探讨，以寻求最优的翻身方案。

【关键词】重要部件；定子；空中翻身；方案；临界角；倾斜角

前言

江西省峡江水利枢纽工程位于赣江中游峡江县巴邱镇上游约6km，是一座以防洪、发电、航运为主，兼有灌溉等综合利用功能的水利枢纽工程。该枢纽电站安装9台灯泡贯流式机组，单机容量40MW，为当今亚洲第一、全球第二大的灯泡贯流式机组，电站多年平均发电量11.42亿kWh。枢纽工程于2009年动工，2013年9月第一台机组发电，2015年4月9台机组全部投产发电。其中7#机组为东方电气集团东方电机有限公司产品，本机组于2014年4月投产发电，2016年进行A级检修工作，检修时需将重要部件拆卸进行检修，检修完毕后尚需重新安装。本文主要从重要部件定子检修吊装过程中碰到的翻身难题进行探讨，以寻求最优的翻身方案。

一、空中翻身方案

该电站主厂房安装间地面到轨道面高差15.75m，主厂房设置两台QD250/80T桥式起重机，桥机主副钩水平距离2136mm。定子为圆柱体，直径×高=Φ9250×3000mm，单个定子重达124.81T。正常運行时定子轴线顺水流方向呈水平放置（如图1所示），定子检修时长为数月不等，为检修方便、确保安全，定子在安装间检修时轴线需呈铅垂放置。故定子拆卸吊至安装间堆放时存在翻身的问题，由于定子重量巨大，故翻身技术难度相当大，翻身顺利与否是检修的关键之一，尚关系到检修人员的人身安全及设备、结构安全等问题。

当今定子翻身常见操作为采用吊具加翻身工具进行翻身操作，此时定子为两点受力，分别为桥机主钩起吊受力、翻身工具支撑地板受力。翻身过程为主钩吊起定子顶端，底端通过翻身工具的圆弧支撑面转动调整，直至调整为轴线铅垂状态。在此翻身过程中，需在安装间地板上铺设大量方木分散定子传至翻身工具圆弧支撑面的重量，同时定子重心经过临界点（支撑面垂直线）时将对方木产生巨大的冲击力，在冲击力作用下方木破碎不能重复利用，造成木材的大量浪费；安装间地板亦会造成损坏；同时巨大的冲击力会造成钢丝绳不均，容易损坏，导致事故发生。

为避免产生冲击，节约木材，保护环境，确保安装间结构安全，决定定子从轴线水平状态重心过渡至临界点时采用空中翻身方案。

1.1 空中翻身原理

定子采用桥机大车固定，小车移动进行空中翻身。桥机主钩吊起定子在空中，随即副钩吊起定子底端；然后下降调整主钩，使定子翻转，重心平稳过渡至临界点；定子空中过了临界点后，同时调整主副钩高度，使副钩受力改为翻身工具受力，过临界点后副钩一直不受力；最后，调整下降主钩及小车位置，完成定子翻身落地工作。

1.2 空中翻身过程

主吊选用1对长度为14m的Φ48mm钢丝绳，每条钢丝绳作4股使用。按相关规定，大件吊装时钢丝绳安全系数取6，根据厂家合格证书，Φ48mm钢丝绳破断拉力为115.2T，故单股钢丝绳起吊允许拉力为115.2/6=19.2T，8股钢丝绳则为153.6T，大于定子重量124.81T，满足要求。绳子起吊受力后约占3.5m高度，起吊净高度约为3.5+9.25=12.75m。副钩亦采用相同直径钢丝绳，每条钢丝绳作2股使用。定子空中翻身过程如下：

1、主钩吊起定子顶端，安装翻身工具于定子底端，随即副钩吊起定子底端，在起吊过程中做好钢丝绳的保护措施。

2、开启大车将定子吊至预先所选拟翻身的位置，主钩下降，调整定子与地面高度，使其高度满足规范要求300mm，此时副钩受力，准备翻身。

3、下降调整主钩高度，同时监视副钩高度，直至重心平稳过渡至临界点，期间保证翻身工具支撑面脱离地面；然后交替调整主副钩高度，使翻身工具支撑面落地受力，松卸副钩，不再受力。

4、下降调整主钩及小车位置，同时观测副钩，不得受力，直至定子轴线垂直，此时对定子法兰进行支撑加固，拆卸吊具，翻身结束。翻身过程如图2所示。

三、总结

由于定子翻身时，主副钩吊点水平距离是不断变化，但现状桥机主副钩为一整体，无法调整其水平距离。为了安全，过临界点后，副钩不能继续参与翻身过程，否则钢丝绳倾斜过大，副钩钢丝绳容易出槽，造成损伤，导致空中翻身失败。

建议主副钩分体，则可灵活调整水平距离，所有重要部件可较轻松完成空中翻身，加快检修速度，为业主争取发电时间，同时节约木材、保护环境、避免对安装间地板产生冲击，保证安装间的结构无损。

参考文献：

[1]东方电机有限公司，机组随机图。