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摘要:随着我国核电技术的发展,我国已掌握已具有多种先进核电建造技术,常规岛定子作为重要大件吊装工程,其具有重量大,吊装工艺复杂的特点,如何安全高效的完成定子的吊装时具有研究的价值
关键词:定子;吊装;核电;液压提升装置
1.研究的背景
在核电工程建设中发电机定子是常规岛厂房的重点项目,核电常规岛的定子吊装具有重量大、工艺复杂、施工时间久、吊装难度大的特点。
1.1解决问题的方法
目前核电为了克服上述技术问题,核电的定子吊装通常采用专用液压提升装置,通过液压提升装置来克服故无法直接利用厂房内现有的桥式起重机进行发电机定子的吊装工作。该液压提升装置主要包括吊装钢结构、液压顶升装置、顶推装置。
2.定子的吊装分析
2.1主要技术参数:
2.1.1定子设备参数:
福建福清核电厂发电机定子净重371.3t、尺寸为10190×5400×4200mm、同侧吊耳的中心距为4.6m、对侧吊耳间距为5.15m。
2.1.2液压提升装置承载力校核计算:
在发电机定子卸车时,液压提升装置所承受的吊装载荷值最大。因此,液压提升装置的承载力验算以卸车时的重量进行校核验算,验算结果如下:
计算载荷:410.115t×1.1=451.1t
负荷率:451.1t/500t=90.2%
注:410.115t为定子重量和索具的总重量
液压提升装置的吊装负荷率满足吊装要求。
2.1.3液压爬行装置顶推力验算
移动架行走轨道坡度:
tan?=△h/L
=14.679/12312.25=0.002
式中:△h—固定架轨道梁最大竖向变形量,取14.679mm(根据定子吊装框架钢结构校核计算书中取值);
L—轨道梁悬空段跨度为12312.25mm。
即固定架轨道梁坡度为0.2%。
移动架行走最大阻力计算选用公式:
F=(Q+q1+q2)(μ1+μ2)
式中:F—移动架行走的阻力,单位kN;
μ1—摩擦系数,为0.04(制造厂家提供的滑块摩擦系数);
μ2—最大坡度,为0.002;
q1—移动架的重量,为96.86t;
q2—液压千斤顶的重量,为10t;
Q—吊装计算重量,为410.115t。
即:F =(410.115+96.86+10)×(0.04+0.002)
=21.713 t=213.004 kN
液压千斤顶的额定顶推力Q=1000kN >213.004 kN;满足吊装要求。
2.1.4吊索具的验算
2.1.4.1钢绞线的校核
由于四组钢绞线都是垂直受力,单根钢绞线拉力:
选用公式:F=Q/(n1*n2)
式中:F—單根钢绞线的拉力,单位kN;
Q—吊装总重量,为410.115t;
n1—钢绞线组数,取4组;
n2—单组钢绞线根数,取24根;
故:F=410.115/(4×24)=4.27t=41.9 kN
选用1×7-Φ15.2mm高强度预应力钢绞线,单根破断拉力为260 kN,其安全系数k=260 / 41.9=6.2;满足吊装要求。
2.1.4.2钢丝绳的校核
(1)定子卸车时钢丝绳的校核
选用公式:
F=k1×k2×Q /(N*sina)
式中:F—钢丝绳的受力,单位kN;
k1—动载荷系数为1.1;
k2—不均衡载荷系数为1.2;
Q—定子的重量为371.3t;
a—钢丝绳与吊耳对角线的夹角,计算如下:
说明:发电机定子对侧吊耳距离为:5.15m-(0.2+0.025-0.05)×2=4.8m,对侧吊耳距离4.6m。
N—吊索分支数,为8股。
则:钢丝绳的最大受力
Fmax =1.1×1.2×371.3/(8×sin68.3°)
=65.937t=646.18 kN
选用型号为8*55SWS+IWR-Φ100mm×18m的压制钢丝绳,双股使用,其破断拉力F=5780 kN,安全系数k=5780 /646.18=8.94>6;故选满足卸车的要求。
(2)定子吊装时选用钢丝绳的校核
选用公式:
Q=k1×k2×Q /(N*sina)
式中:Q—钢丝绳的受力,单位kN;
k1—动载荷系数,为1.1;
k2—不均衡载荷系数,为1.2;
Q—定子的重量,为371.3t;
a—钢丝绳与水平面的夹角,为90°;
N—吊索分支数,为8股。
则:钢丝绳的最大受力
Fmax =1.1×1.2×371.3/(8×sin90°)
=61.3t=601.00 kN
选用型号为8*61+IWR-Φ90mm×10m的压制钢丝绳,其破断拉力F=4020kN,安全系数k=4020 / 601.0=6.69>6;故选用钢丝绳满足正式吊装的要求。
2.1.5定子提升高度的验算
2.1.5.1定子卸车提升高度验算
关键词:定子;吊装;核电;液压提升装置
1.研究的背景
在核电工程建设中发电机定子是常规岛厂房的重点项目,核电常规岛的定子吊装具有重量大、工艺复杂、施工时间久、吊装难度大的特点。
1.1解决问题的方法
目前核电为了克服上述技术问题,核电的定子吊装通常采用专用液压提升装置,通过液压提升装置来克服故无法直接利用厂房内现有的桥式起重机进行发电机定子的吊装工作。该液压提升装置主要包括吊装钢结构、液压顶升装置、顶推装置。
2.定子的吊装分析
2.1主要技术参数:
2.1.1定子设备参数:
福建福清核电厂发电机定子净重371.3t、尺寸为10190×5400×4200mm、同侧吊耳的中心距为4.6m、对侧吊耳间距为5.15m。
2.1.2液压提升装置承载力校核计算:
在发电机定子卸车时,液压提升装置所承受的吊装载荷值最大。因此,液压提升装置的承载力验算以卸车时的重量进行校核验算,验算结果如下:
计算载荷:410.115t×1.1=451.1t
负荷率:451.1t/500t=90.2%
注:410.115t为定子重量和索具的总重量
液压提升装置的吊装负荷率满足吊装要求。
2.1.3液压爬行装置顶推力验算
移动架行走轨道坡度:
tan?=△h/L
=14.679/12312.25=0.002
式中:△h—固定架轨道梁最大竖向变形量,取14.679mm(根据定子吊装框架钢结构校核计算书中取值);
L—轨道梁悬空段跨度为12312.25mm。
即固定架轨道梁坡度为0.2%。
移动架行走最大阻力计算选用公式:
F=(Q+q1+q2)(μ1+μ2)
式中:F—移动架行走的阻力,单位kN;
μ1—摩擦系数,为0.04(制造厂家提供的滑块摩擦系数);
μ2—最大坡度,为0.002;
q1—移动架的重量,为96.86t;
q2—液压千斤顶的重量,为10t;
Q—吊装计算重量,为410.115t。
即:F =(410.115+96.86+10)×(0.04+0.002)
=21.713 t=213.004 kN
液压千斤顶的额定顶推力Q=1000kN >213.004 kN;满足吊装要求。
2.1.4吊索具的验算
2.1.4.1钢绞线的校核
由于四组钢绞线都是垂直受力,单根钢绞线拉力:
选用公式:F=Q/(n1*n2)
式中:F—單根钢绞线的拉力,单位kN;
Q—吊装总重量,为410.115t;
n1—钢绞线组数,取4组;
n2—单组钢绞线根数,取24根;
故:F=410.115/(4×24)=4.27t=41.9 kN
选用1×7-Φ15.2mm高强度预应力钢绞线,单根破断拉力为260 kN,其安全系数k=260 / 41.9=6.2;满足吊装要求。
2.1.4.2钢丝绳的校核
(1)定子卸车时钢丝绳的校核
选用公式:
F=k1×k2×Q /(N*sina)
式中:F—钢丝绳的受力,单位kN;
k1—动载荷系数为1.1;
k2—不均衡载荷系数为1.2;
Q—定子的重量为371.3t;
a—钢丝绳与吊耳对角线的夹角,计算如下:
说明:发电机定子对侧吊耳距离为:5.15m-(0.2+0.025-0.05)×2=4.8m,对侧吊耳距离4.6m。
N—吊索分支数,为8股。
则:钢丝绳的最大受力
Fmax =1.1×1.2×371.3/(8×sin68.3°)
=65.937t=646.18 kN
选用型号为8*55SWS+IWR-Φ100mm×18m的压制钢丝绳,双股使用,其破断拉力F=5780 kN,安全系数k=5780 /646.18=8.94>6;故选满足卸车的要求。
(2)定子吊装时选用钢丝绳的校核
选用公式:
Q=k1×k2×Q /(N*sina)
式中:Q—钢丝绳的受力,单位kN;
k1—动载荷系数,为1.1;
k2—不均衡载荷系数,为1.2;
Q—定子的重量,为371.3t;
a—钢丝绳与水平面的夹角,为90°;
N—吊索分支数,为8股。
则:钢丝绳的最大受力
Fmax =1.1×1.2×371.3/(8×sin90°)
=61.3t=601.00 kN
选用型号为8*61+IWR-Φ90mm×10m的压制钢丝绳,其破断拉力F=4020kN,安全系数k=4020 / 601.0=6.69>6;故选用钢丝绳满足正式吊装的要求。
2.1.5定子提升高度的验算
2.1.5.1定子卸车提升高度验算