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核电厂变压器地面运输方式改进及实施

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  摘  要:电力变压器运输工具可靠和稳定性直接关系着厂内运输变压器的安全,以往某核电厂主变压器在更换运输时采用传统的卷扬机拖拽方式移运,通过厂房行车配合装车,在整个移运和吊装过程中有较高的风险。该文通过反复比对研究,对变压器运输工具进行了系列改进创新,重新设计推移装置,优化推移过程,减少了推移距离,降低了运输风险。经现场使用验证,改进后的工具可靠性得以提升。
  关键词:电力变压器  运输工具  安全  创新
  中图分类号:TM623                                文献标识码:A                         文章编号:1672-3791(2019)03(c)-0030-02
  随着二期机组投运,对变压器运输提出了新的要求。变压器频繁出入汽机厂房存在一定的安全风险,同时考虑汽机厂房地形的差异,原先适用于核电厂的拖运工具已无法满足二期机组变压器运输需求。
  1  原运输方案介绍
  1.1 工具结构和运输流程
  变压器运输工具主要包括:千斤顶、重物移运器、卷扬机、钢索、地锚、钢板、滑轮组。厂内运输主要包括以下3个流程。
  (1)装卸车:变压器运输至码头后,由浮吊卸船装车,使用专用运输车辆将变压器运输至汽机厂房,由汽机厂房内的行车将变压器起吊卸车,变压器就位在汽机厂房地面。
  (2)地面拖运:变压器四个支点由千斤顶顶起后,底部敷设钢板作为移运的轨道,同时在变压器底部四个点放入重物移运器,通过卷扬机的拉力,拉拽变压器在敷设的钢板上平移,期间根据轨迹调整重物移运器的角度,最终使变压器平移至存放平台。
  (3)就位调整:根据变压器的重心和平台中心线,使用前后拖拉的方式,在前后左右方向轻微调整变压器后,使变压器就位在变压器平台上。
  1.2 不足和风险
  (1)拖运距离远:由于要借助汽机厂房行吊卸车,在变压器入厂或者返厂检修时,都需要在汽机厂房进行中转,拖运距离将近100m,拖运距离越长,在整个过程中的风险系数就越高。
  (2)重物移运器易滑脱:虽然在运输地面敷设了钢板作为轨道,但在不平整地面重物移运器极易不受力,在前进过程中易造成重物移运器从变压器底部脱离,导致倾斜着地受冲击的事件发生。
  (3)方向调整困难:在拖运过程中,变压器移动的方向难免会发生偏离,但在调整的过程中需要使用千斤顶来回顶起变压器,大大增加了变压器拖运的时间、人力和风险。
  (4)场地占用广:在整个变压器移运过程中,根据移动线路需要在马路上布置大量地锚和钢索,占用了厂内较多的消防通道。
  (5)调整对中不易:在变压器移运到存放平台后,需要在变压器就位前进行最终的调整,但此工具只能调整前后位置,若左右位置发生偏移,在最终就位后调整将非常困难。
  这些不足和安全风险暴露出来后,虽然对装置的使用进行了相应的预防措施,但是拖运工具的部件和运输思路没有改变,因此对变压器拖运工具进行创新性的改进势在必行。
  2  运输工具改进及实施
  2.1 解决拖运距离远和场地占用大的问题
  通过前期不断地摸索和研究,决定采用抬升梁顶升法进行装卸车。传统千斤顶顶升变压器只能满足短距离抬升,在抬升物重心不断升高时,风险将大大增加,因此结合传统方式,在变压器使用千斤顶顶起后,底部放入两根抬升梁,再通过顶升抬升梁的方式缓慢将变压器重心抬高,以达到车平面高度,实现装车,卸车过程反之。使用此方法的最大特点是在抬升变压器时不是四点受力,是底部面受力,这对设备本身影响降到最小,同时也降低了抬升变压器的风险。此方法另外一个优点是不再需要长距离的拖运,不再需要行吊的配合,从运输变压器来说,达到了减少运输距离和场地占用的目的。
  2.2 解决拖运过程中地面配合及方向調整的问题
  地面的平整程度客观存在,虽然可以使用钢板垫衬的方式缓解,但是始终不能保证完全平整。如何使变压器移动在平整的基础上,这是解决这一问题的关键。因此在设计时使用平移梁替代原铺设的钢板,再在平移梁上设置可微调高度的螺栓,这样一来,无论在运输路面上有低凹的坑或者电缆沟,都能迎刃而解,使变压器始终坐落在一个坚实的平台上,保证移动的平稳。
  原来的重物移运器已无法配套使用,因此重新对移运器进行了改进,在前后左右共四个点设计了新型的滑块,在运输时滑块置于平移梁和变压器之间。动力也不再由卷扬机提供,由一套专用的水平千斤顶来提供推力,现场不再需要布置大量的地锚和钢索。在平移梁方向布置正确的前提下,推移过程无需再中途调整方向,解决了以前方向调整难的问题。
  2.3 变压器运输工具功能的完整实现
  通过以上的设计思路,一套完整的新型变压器运输工具主要包括:抬升梁、平移梁、钢支墩、竖直千斤顶及液压操作台、滑块、水平千斤顶及液压操作台等。
  抬升梁用于变压器的装卸车,在抬升或下降时承担变压器总重产生的剪切力,因此这两根抬升梁的钢结构强度要求比较高,也是这套工具中主要的承重部件。平移梁共有6根,两根梁之间都有接口,通过连接销互相连接,可以根据场地的大小灵活搭配使用,同时平移梁两侧都有可调节的微调螺栓,在地面不平整时用于调整梁的水平度。为了减少滑块与梁之间的摩擦力以及后续梁表面保养工作量,在平移梁表面全部用不锈钢板加以覆盖。钢支墩有400mm和200mm两种规格,用于千斤顶的支点和变压器的垫衬,可以根据不同的高度灵活搭配不同尺寸的钢支墩。   在平移梁腹部设计了千斤顶固定销孔位,孔位间距即水平千斤顶的一个行程,在一个行程结束后,重新调整定位销的位置,从而实现变压器的整体推移。同时对滑块与平移梁接触的下表面进行了改进,采用阻力更小、润滑更好的自润滑轴承覆于滑块下表面,该部件使用铜合金和碳粉构成,所施加的重力越大,在推移过程中释放的碳粉越多,自润滑效果就越好。
  千斤顶和液压操作平台,包含了2个液压平台和2套千斤顶,分别用于竖直方向的顶升和水平方向的推移,除水平千斤顶有行程配合的特殊性外,其他与常用液压工具相同。
  整套变压器运输工具在设计、制作完成后,进行了负载模拟运行。在工具搭配、抬升、推移的过程中均表现良好,平缓稳定。充分体现出了该套工具的特点:占地小、搭配灵活、运行稳定。
  3  改进型变压器运输工具验证使用
  在电站内变压器改造窗口,有一台重380T的变压器需要进行厂内运输,作为该套工具的首次使用。在平移梁表面明显观察到滑块的自润滑轴承在整个滑动中不断释放碳粉,润滑效果良好,且使用过后的平移梁表面光滑如新;在卸车和推移过程中,变压器移动缓慢平稳,达到了整套工具使用的预期目的。
  同时从现场使用的情况来看,在拖运的工期和投入的人力均有所减少,新变压器卸车到平台前方的时间缩短为1d,变压器推入和调整的时间根据距离计算,所用工期约1d,若距离大时间会有所增加。从人力投入分析,变压器四点顶升时所需的人力基本相同,但是在前期工具准备、轨道敷设上可节约大量人力,尤其是在推移过程中,只需1人操作液压平台,2人调整固定销即可,这与原先不断顶升变压器来调整方向相比,投入人力大大减少。
  4  结语
  通过对原变压器运输工具的不足作为改进切入点,根据现场的实际情况进行分析、对比,设计出更适用于核电基地内变压器运输的专用工具,在不断的实践和改进中将理想化的设计方案转变为实物,并通过现场运输的考验。在大大减少了现场使用所需的工期和人力投入的同时,增加了运输变压器的安全性,为基地内变压器的运输和检修提供了有力保障。
  参考文献
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