AP1000核电3000吨级履带式起重机组装前的维护保养

AP1000核电3000吨级履带式起重机组装前的维护保养陈勇
【摘要】在核电建设过程中,履带式大吊车发挥着重要的作用,反应堆安全壳穹顶吊装就是通过千吨级履带式大吊车完成的.目前世界先进的AP1000第三代压水堆核电机组采用了大规模的模块化设计和施工,大量的模块和主设备均需要特大型履带式吊车进行吊装.大吊车的日常维护保养工作是非常重要的,通常情况下,大吊车的保养维护是在装配完成后的整车状态下开展的,但受福岛核事故的影响,国家放缓了核电项目的审批工作,造成了大吊车虽已到货,但在一段时期内暂不使用,这就需要对未组装的大吊车各部件根据其各自的特点及重要程度进行分区域存放、分类别保养,对于核心部件发动机则采取组装成一体化的小系统再进行运转保养的方法,以保证各部件都得到了较好的保养和维护,为组装以后的安全运行奠定坚实的基础.
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2015(000)029
【总页数】2页(P31-32)
【关键词】履带式起重机;核电;维护保养;组装前
【作者】陈勇
【作者单位】湖南桃花江核电有限公司,湖南益阳413000
【正文语种】中文
【中图分类】TH213.7
AP1000第三代压水堆核电机组采用了大规模的模块化设计和施工。

模块的工厂化预制可以提高施工质量，模块化建造和开顶法平行施工也有助于提升工作效率，但同时也大大增加了建造过程中的重件吊装工作量，其中不乏有吊装体积巨大、吊装半径远、吊装高度高、吊装精度高等严格要求的设备和模块。

如CA01模块加上吊具重量超过了1100t，仅核岛部分就有20余件设备和模块超过100t。

目前能满足AP1000核电吊装要求的履带式大吊车主要有美国Lampson公司生产的LTL-2600B型大吊车和美国TEREX集团旗下的DEMAG CC8800-1 Twin型大吊车，它们分别被用于三门核电和海阳核电的建造。

湖南桃花江核电规划建设4台AP1000核电机组，分两期建造，在得到国家发改委同意开展前期工作的批复后，根据工程进度计划，于2009年通过国际招标采购了美国Lampson公司生产的LTL-2600B型大吊车。

2011年4月大吊车顺利到货上海港，经过陆路转运，于5月中旬抵达桃花江核电现场。

LTL-2600B型履带式起重机由前后两个履带车组成，前后履带车之间由一根在一定范围内可伸缩的36.6m桁架结构连接。

配重安装在后履带车上，其最大重量达2900t。

主臂长122m，副臂长49m，桅杆长73m。

LTL-2600B型履带式起重机最大起重能力达到2358.2t，最大起重力矩达80000T·M，在55m起吊半径上起吊能力可达1283t，在121m起吊半径上起吊能力可达373t，是名副其实的“大力士”，类似起重能力的大吊车在世界范围内都是极为少见的。

2.1 分区仓储
根据大吊车部件的特点，结合工程现场的条件，进行分区域储存，综合考虑大吊车各部件的特点并兼顾将来的组装顺序。

大吊车部件可分为三大类：钢结构件、重要部件、超大超重的重要部件。

重要部件，主要包括电仪部件、履带车动力单元、变速箱、履带车驾驶室等。

这类部件特别是电仪设备对储存环境要求比较严格，保存在仓库内比较合适。

为了防潮
及保护漆面，应在设备与地面间铺上一定数量的枕木。

超大超重的重要部件，主要包括钢丝绳、行星齿轮传动部件、履带框架、卷扬动力部件等。

这类部件很重要，其体积或重量巨大，出入库比较困难，超重设备还可能压坏仓库地坪，为了让这类重要设备拥有比较理想的存储环境，可以先将设备在堆场上摆放好，然后用脚手架搭建临时仓库，顶上加盖彩钢瓦，周围用篷布包裹，可以取得类似于仓库的保护效果。

2.2 分类保养维护
大吊车的保养可分为三大类，第一类是除锈防锈，第二类是转动部件运行或盘车，第三类是润滑油及其他液体的检测与更换。

除锈防锈保养主要包括以下几方面：
（1）检查各金属结构表面粘附的油泥、砂石、油污，脏污较多时，须清理或用水清洗（加热或加入中性洗涤剂效果更好）。

金属结构表面的油漆保护层非常重要，如发现油漆有破损情况，必须将表面（锈蚀）清洁干净后重新涂上防锈漆和面漆。

（2）传动装置里夹杂的沙石泥土等杂物必须清除，自动润滑点周围溢出的润滑脂要及时刮除。

（3）对吊臂、拉筋、履带、横梁、底盘连接拉杆等连接或铰接部位的销孔及销轴的锈蚀和粘附的异物应进行及时清洁和润滑。

2.3 转动部件的盘车
转动部件主要为行星齿轮及直角齿轮箱组件，整车共八件，每件由一台COTTA直角齿轮箱和一个行星齿轮连接。

直角齿轮箱的输入轴与动力单元的变速箱输出轴连接，行星齿轮的动力输出轴与履带车的传动轴连接，组成吊车的行走系统。

利用液压千斤顶打开刹车，对行星齿轮及直角齿轮箱组件进行定期盘车，防止轴承及齿轮的咬死。

2.4 发动机系统的保养
大吊车发动机系统共有10台康明斯QSM 11型发动机组成，其中4台发动机为
前履带车动力单元，另外4台为后履带车动力单元，其他两台分别为起升卷扬和
变幅卷扬动力单元。

到货时发动机均已装配到动力单元框架中，并已与液力变矩器、变速箱等传动装置进行连接，形成一独立的动力系统。

动力单元框架上设置了液压油箱，为刹车装置提供液压油。

图1为动力单元的组成框图，描述了动力单元中
所包含的主要部件及外接管路。

大吊车前/后履带车动力单元主要包括发动机、液力变矩器、变速箱、压缩空气系统、刹车液压油系统等，这些设备在出厂时已经和发动机连接成为了动力单元总成。

其中，液力变矩器及变速箱的液压油系统及气动控制系统自成一体，其它相关的部件也全部安装在动力单元框架上，除动力输出轴外，没有外部接口。

发动机自带启动及机械燃油泵，无需外部油泵，只需将燃油系统进/回油管路连接到油箱上即可。

动力单元的电气及控制接线包括发动机、液力变矩器、变速箱、压缩空气系统、刹车液压油系统的控制及电气接线等，这些电缆已经整合成一个插头，直接插入驾驶室的插座即可。

其中一台发动机的发动机冷却剂用接管引出，作为驾驶室的热风空调的热源，与驾驶室空调热水进/回管路连接即可。

由于刹车油压较大，妥善处理
好刹车的进/回油管路的连接是履带车动力单元保养的关键。

图2为发动机刹车油系统的流程图，系统留出了A、B、C三个接管。

A接管内的液压油用于松开刹车，刹车平时处于锁止状态；B接管为流量分配阀旁通的一股液压油，经过热交换器及油滤后进入刹车油缸冷却系统，然后再返回液压油箱；C接管为回油箱的油路。

由于动力单元没有和直角齿轮箱及行星齿轮连接，所以无法与刹车系统连接，但是当动力单元启动时液压油泵也会启动，从而产生有压力的液压油，如果不对A、B、C三个接口进行妥善的处理，是非常危险的。

经过分析，将A、B、C三点接到一起即可，这样液压油就可以经过C点的管线回流到油箱中，
不会产生高压。

大吊车的前后履带车分别由4个动力单元提供动力，每台动力单元通过直角齿轮
与行星齿轮连接实现驱动行走功能，整车可以完成在T型台、十字型台及H型台
上进行吊装作业。

前后两台履带车结构形式完全相同，图3描述了履带车的结构
组成，其中部为驾驶室，可以控制履带车的前进、后退、停止，驾驶舱内的仪表实时监测履带车各台发动机的运行参数及其他辅助系统的参数。

2.5 润滑油系统
润滑油的更换是工程机械保养过程中的一个重要项目，运行维护手册中也会明确给出油品的型号，更换的数量和周期。

更换周期是基于大吊车在正常条件下运行而设定的。

表1列出了润滑系统油型号及工作小时数。

大吊车在仓储状态下的换油周期没有明确。

经过查阅相关资料，一般建议无论累计运行时间多短，最好在换油后6个月更换新油以避免油料变质。

而大吊车每次换
油量巨大，如果按每6个月换一次油花费巨大，累计换油一次须近5000L油，按
市场价估算价值近15万元。

因此，如何科学地确定换油周期成为了一个重要的研究课题。

虽然说通过有经验的人员进行目视检查及用手指沾油进行搓揉可以对润滑油是否变质进行判断，但缺乏依据，不便于实施。

对润滑油进行取样并送往有资质的专业机构进行检测是一种比较客观的判断润滑油是否变质的方法。

一般化验主要包括的项目有：外观、运动粘度、含水量、闭口闪点、总碱值、总酸值、NAS污染度、不溶物、PQ指数、油
液中含有的元素分析等。

我们随机抽取了8个样品进行化验，结果显示其中大部分油品质量尚可。

下面以
直角齿轮箱油和卷扬机链条箱油为例说明更换情况。

经检测直角齿轮箱油的PQ指数为91，表明油样中含有较多大尺寸铁磁性磨粒，40℃时的粘度为77cSt小于油品技术规范要求（＞90cSt），含水量为零，完全具备防腐防锈及基本的润滑功能，无需更换，待大吊车组装时更换即可。

卷扬机链条箱油颜色为乳黄色，水份含量为2.4%，虽然其它理化指标基本正常，但润滑油中水的含量偏高，油液已经乳化，防腐润滑的功能都已经衰减，加之卷扬机运转时可以带动链条箱转动，对润滑油的润滑和防腐功能要求都较高，所以需要更换。

本文简要介绍了中国AP1000核电发展概况，根据目前核电发展形势分析出发引出了超大型履带吊车在AP1000建造过程中长时间储存的必要性和重要性。

针对大吊车仓储的特点，本文着重介绍了桃花江核电大吊车的基本特点，分析了大吊车在仓储存放过程中的潜在风险，提出了大吊车仓储方案和保养方案，可以最大限度的减少大吊车仓储存放过程中潜在风险的发生，保证了大吊车将来组装后的安全可靠，为大吊车在停用期间的仓储、维护保养工作提供指导和参考。