吴国仁

【摘 要】“华龙一号”工程建造承担着我国核电“走出去”的示范重任，每一个重大节点的实施都格外引人注目。本文对“华龙一号”与常规核电站在发电机设计技术标准和定子吊装设备选用方面进行了差异性分析，并介绍了“华龙一号”福清核电5号机组发电机定子吊装工艺。该节点的顺利完成，为后续同等条件下的发电机定子吊装起到可借鉴的重要意义。

【关键词】华龙一号；液压提升装置；定子吊装

中图分类号： TM862 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）13-0093-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.043

0 前言

福清核电基地一次规划、分期连续建设6台百万千瓦级压水堆核电机组。一期工程1～4号机组采用二代改进型（简称M310）成熟核电技术，二期工程5、6号机组采用由中国核工业集团和中国广核集团共同开发，具有我国完整自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”。“华龙一号”全球首堆福清核电5号机承担着我国核电“走出去”的示范重任，該节点的顺利完成，为后续同等条件下的发电机定子吊装起到可借鉴的重要意义。

福清核电5、6号机组采用由东方电气集团供货的QFSN-1200-4-24型号大型四极半转速同步水氢氢核电发电机。其布置在常规岛厂房+9.25m运转层，2/A-5/A纵向轴线与7-8横向轴线的交汇位置上，横向中心线离常规岛厂房11轴线外吊装起始点的位置距离约41m。发电机定子吊装是一项既复杂又重要的吊装作业，因此对设备本身的研究，以及起重方法和吊装设备的选用非常关键。

1 差异性分析

1.1 发电机技术要求和设计标准

东方电气集团福清核电前期供货的核电发电机是从ALSTOM技术引进，设计上主要参照IEC和企业标准，部分技术参数按中国用户的要求进行了优化。"华龙一号” 总结前期核电发电机制造运行过程中的经验，消化吸收引进技术，通过技术创新，设计开发技术性能先进、拥有自主知识产权的核电发电机。除满足IEC和GB以外，还附加了国内行业标准和ASTM等标准。

由于ALSTOM的BELFORT工厂地处内陆，为满足欧洲铁路运输的要求，ALSTOM核电发电机均采用三段式机座，即两侧端罩和中段分体运输，福清1～4即采用了这种传统设计。福清核电5、6号机组发电机在常规1000MW火电上有成功的应用基础之上，采用整体机座的布置方式，即两侧端罩和中段整体运输。其定子外形尺寸12.58m（L）×5.84m（W）×5.057m（H），净重达455t，为福清核电站全厂单体最重的设备。

1.2 吊装设备的选用分析

近年来，钢索式液压提升装置由于起重能力大、系统占地面积小、使用安全性高等特点，在大件设备起重领域的应用越来越广泛。在火电建设施工中，液压提升装置多用于大型火力发电机组的定子吊装工作中。传统的定子吊装方法是将液压提升装置和其主要承载钢结构布置于汽机房行车上方，这种布置方法其钢结构比较复杂，钢结构组合和吊装过程较复杂，高空作业多，施工风险大，周期长，并且该布置方法要求行车上方必须具有足够的空间。在当前空间设计紧凑的理念下，这种方案不利于在该类厂房内进行定子吊装作业。

基于对现有国内定子吊装工具的综合分析，结合福清核电5、6号机组工程建造的重要战略地位和发电机定子的实际重量，故5号机组提出了集约化、模块式的液压提升装置（以下简称“该装置”）进行发电机定子吊装的方案，以减少定子吊装准备工作的施工难度，提高液压提升装置的适用性、安全性、经济性。该装置可把运输至常规岛厂房11轴线外侧通过起吊卸车、转向90度、垂直起吊、水平位移、吊装就位5道吊装工序完成发电机定子的吊装工作。

2 吊装设备校核计算

福清核电5号机组常规岛发电机定子吊装所采用的专用液压提升装置是一套通过液压顶升机构（4台液压千斤顶）、液压提升机构、液压平移机构的力学功能系统组装的专用吊装设备，整套装置总重约600t。液压顶升和提升装置作为该起重设备中最重要的两个部分，其直接受力，且作业风险大，故本文对该两套装置进行重点校核计算。

2.1 液压顶升装置负荷率

液压顶升装置型号为34PT8552WT850，顶升高度在4013mm～9570mm时额定起重量为850美吨（1美吨≈0.9072公吨），850*0.9072=771t，2/A轴上顶升装置受力偏重，顶升装置上部重量合计约为579.4t，则其最大负荷率为：

η1=579.4*（8050/15550）/（771/2）*100%=77.8%，即小于80%，安全可用。

2.2 液压提升装置负荷率

液压提升装置型号为LSD3500，单台额定起重量为350t，共4台同步提升，每台受力均匀，作用在其上的载荷包括定子、链板、锚头及钢丝绳重量共445+3.6+4.4+2.4=465.4t，则其负荷率为：

η2=465.4/（4*350）*100%=33.2%，即小于80%，安全可用

3 吊装工艺

3.1 设备进场及检查

工程总承包单位提前规划好定子在场内运输路线，清理障碍物，电线沟或涵洞上方需铺设钢板等。

定子运输至起吊位置，由各相关方共同对定子外观进行检查确认，拍照记录。

3.2 定子挂钩

将2条Φ108×40m钢丝绳腰部挂于装置吊钩上，并分别将钢丝绳另一端与定子4个吊耳连接，通过提升装置，使钢丝绳稍稍受力；并用1t手拉葫芦调整，确保每根钢丝绳均匀受力。

3.3 定子试吊

通过操作提升装置，将定子提升离车板约100mm，静置15min，检查提升装置、钢丝绳、吊装梁、吊索具的受力状态，同时观测砼基础的沉降情况，定子吊装过程及载荷试验砼基础累计沉降值控制≤30mm。

检查钢丝绳的张紧度、开闭爪动作是否灵敏、有无异常情况。确认状态无异常后，指揮运输平板车驶离起吊警戒区域。

3.4 定子转向

利用装置吊钩自身的旋转功能，在定子对角位置各绑扎1根麻绳，20个人分成两组，同时牵引对角两要麻绳使定子绕吊钩旋转90°，与就位方向一致。转向后，操作提升装置将定子下降至地面临时存放。

3.5 调整吊索具

摘钩后，操作提升装置将扁担梁提升至高于常规岛厂房9.25m平台，操作平移装置将吊装系统平移进入厂房10轴位置，使用厂房350t/60t行车配合将钢丝绳下部的扁担梁及吊索具拆除，拆除后临时存放在9.25m平台上空旷位置；

使用行车分别将两条12m吊装梁的中心距由2m调整6m，以机组中心线为基准；

使用行车配合调整提升装置油缸位置，使4个提升装置油缸中心位置对正定子4个吊耳中心位置；

将每组钢丝绳下端与锚头和链板吊具连接；

操作平移装置将吊装系统平移出厂房，操作提升装置将链板吊具下降至定子吊耳高度位置；

分别将4块链板套入定子吊耳，操作提升装置提升预受力，用1t手拉葫芦对称逐根预紧钢丝绳，检查确认钢丝绳的张紧度，确保每根钢丝绳均匀受力。

3.6 定子提升

操作提升装置将定子吊离地面约100mm，静置15min，检查提升装置、钢丝绳、吊装梁、吊索具的受力状态，同时观测砼基础的沉降情况，砼基础累计沉降值≤30mm。确认状态无异常后，方可正式起吊。

操作提升装置将定子垂直提升至定子底部高于就位台板的水平高度约300mm。提升过程中由专人进行提升装置的监护，包含提升装置油缸上下锚开闭爪情况，每提升5m卡爪背面需加注润滑脂。起重指挥监测定子的整体水平度，通过高度传感器观察4个吊点的高度差。若发现偏斜高度差≥100mm，则通知操作人员调整。提升过程中出现任何异常情况，必须立即停止并报告起重指挥人员，待问题解决后方可继续。

3.7 定子平移

操作平移装置将定子沿着轨道梁平移至定子就位基础上，平移速度≤0.5m/min。平移过程中，两边各由两个监护人员，使用卷尺测量平移油缸伸缩长度，控制好左右两组平移装置行走的同步性，出现过大偏差时立即通知操作人员进行调整。

3.8 定子就位

定子平移至基础上方后，操作提升装置下降定子，待定子台板离基座约200mm高度时，用手拉葫芦调整定子就位中心，找正后继续操作提升装置下降定子至台板上就位，定子吊装就位作业完成。

4 结论

“华龙一号”福清核电5号机组于2018年1月19日完成常规岛发电机定子吊装工作，从厂房外0m层的定子钢丝绳挂钩至厂房内9.25m层的松钩就位仅用时6h，吊装过程平稳、顺利，各项数据正常，实践充分证明了该吊装工艺可行、经济高效、安全可靠。

【参考文献】

[1]贾广明，等.倒置液压提升装置进行发电机定子吊装的方案研究.中国电机工程学会第十三届青年学术会议论文摘要集.2014年.

[2]张伟旺.福清核电5、6号机组发电机定子吊装方案 B1版 2018年.