核能包装论文：核能旋转的包装策划探讨范文

本站小编为你精心准备了核能包装论文：核能旋转的包装策划探讨参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

作者：王平田伟汪晓林单位：东方汽轮机有限公司

我公司从2011年开始，每年以5—6台的速度产出核电汽轮机，核电转子的包装发运每年就将有18—24根，核电转子是核电汽轮机的“心脏”级部件，它的附加值高，特别是整体低压转子，重量重、高达185000kg；形体尺寸大，长度11950mm，直径达5439mm(5级叶片围带)，加工精度高，一根转子的价值就超亿元人民币，核电整体低压转子不能有丝毫的划痕，更不能有磕碰，包装要做到防雨、防潮、防锈、防霉、防磕碰等防护包装要求，它的安全包装、储存、运输是关键，安全运输是靠优秀的包装保护实现的，因此，设计好核电整体低压转子的包装是非常必要性与非常重要的，设计并包装好核电整体低压转子是必须的。

核电整体低压转子包装箱设计

1核电整体低压转子包装箱设计方案与原则

核电整体低压转子重量达185000kg；形体尺寸长度11950mm，最大直径达5632mm，加工精度高，附加值高。核电整体低压转子包装箱设计方案：采用全钢设计，内外两层包装。

核电整体低压转子包装箱设计原则：包装箱设计符合科学、经济、牢固、美观的要求，同时适应陆运、海运、江河运，满足业主的特殊要求、可经受多次装卸重复使用与长期储存（两年）的要求，做到包装紧凑、防护周密、安全可靠。

2设计核电整体低压转子包装箱底座

底座的设计结构与强度计算全钢包装箱框架设计，主要构件有：纵向H型钢、横向H型钢、由钢板焊接而成的转子支撑(箱梁结构)与吊装架、筋板、运输加固板、罩壳等。

转子包装箱底座采用H型钢焊接成型，H型钢属于高效经济截面型材，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承载能力。不同于普通工字型钢，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成系列合理，型号齐全，便于设计选用。对比工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面xy主轴的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。故转子包装箱底座采用H型钢焊接成型。设计时首先选取H型钢，纵向H型钢与横向H型钢均选取相同型号的H型钢。

1）底座抗压强度

由于采用4块钢板支撑转子，故在底座宽度方向上每个H型钢承受的作用力为46.25t（均布载荷），通过抗压强度公式得出：σ=N/An=46.25×9.8×103/4.5×0.03=3.597Mpa式中N—轴心压力An—净截面面积Q235B的许用应力为[σ]=235/1.5=156MPa即H型钢抗压强度远远达到要求。

2）底座抗弯强度

在转子支持处H型钢在宽度方向上受均布载荷作用，按照均布载荷弯矩计算公式，其最大弯矩为：Mmax=ql2/8=Fl/8=46.25×9.8×0.78×103/8=44.2KN•m通过最大正应力公式σmax=Mmax/Wz且σmax≤[σ]得出Wz=Mmax/[σ]=44.2×103/156=283cm3，即底座选择H型钢的抗弯截面系数要大于283cm3。

式中Mmax—最大弯矩q—荷载集度l—荷载长度σmax—最大工作正应力[σ]—许用弯曲正应力Wz—弯曲截面系数在底座长度方向上，由于中间H型钢未连接成整体，故分两部分的计算强度：针对同一侧支持处的H型钢，将其简化成一简支梁，示意图如下：该梁的最大弯矩为Mmax=FL/4=60×0.25/4=3.75KN•m得出Wz=Mmax/[σ]=3.75×103/156=24cm3针对两根未被中间打断的纵梁，将其简化成一外伸梁如下图所示：该梁的最大弯矩为Mmax=FL/4=26×7.25/4=47.1KN•m得出W=Mmax/[σ]=47.1×103/156=302cm3查H型钢表，综合考虑选择HM400×300与HM500×300，其弯曲截面系数分别为370cm3和332cm3，符合设计要求，在综合考虑装卸、和运输安全性，在底座宽度方向上，最外侧的两个H型钢选择HM500×300，其余均选择HM400×300。

3）设计核电整体低压转子包装箱支撑架

转子包装箱的支撑架用于支撑转子，同时考虑转子在运输中的装卸方便，设计支撑架时须考虑将支撑架用于起吊，需要考虑转子包装箱的包装运输强度同时又要考虑包装箱有荷载时的起吊强度。

转子支撑架计算转子重量达185t，转子支撑架为两块钢板支座焊接成型，其示意图如下：故每块钢板承受的压力为N=G/4=185/4=46.25t作为轴心受压构件，得出抗压强度为：σ=N/An=46.25×9.8×103/1.2×0.03=12.6Mpa＜156Mpa式中N—轴心压力An—净截面面积计算该构件的稳定性查表50017-2003选择稳定系数ψ=0.769按照稳定性计算公式：N/ΨA=46.25×9.8×103/0.769×1.2×0.03=16.38Mpa＜156Mpa根据计算该支撑架结构合理，满足要求为了增强2张钢板的连接强度，在钢板中间设置加强筋板，同时设置起吊弧板，进一步增强支座整体强度，另外在外侧钢板上设置加固肋板，设计采用三块三角肋板，肋板距中心距离为1000mm，基本与支座上部同宽，提高支座本身的稳定性和抗弯强度。同时考虑兜吊处起吊强度，在起吊弧板内部结构中部增加了加强筋板，以确保兜吊处起吊强度

3底座H型钢的排布设计

核电整体低压转子为轴对称产品，为了进一步降低其在装卸和运输过程中所承受的作用力，设计的底座在长度与宽度方向上也均对称，根据支撑座箱梁式结构，为了把产品的重力均匀传递到底座上，在支撑座上的支撑板下面布置了两根横梁，通过横梁将其重量传递给纵梁，为了最大限度的降低产品包装后的重心，不干涉产品包装，同时满足起吊、装卸强度，保证运输安全性，在底座上布置了7根纵梁，4根纵梁为主梁，其余纵梁布置在底座端部至转子支撑架处，底座中间无纵梁。

底座宽度方向上，最外侧的H型钢500×300：一是用底座结构的需要，二是用来作运输中的加固用，此H型钢上设计加固钢板与加固孔，运输时采用钢丝绳通过加固孔与车辆成小“八”字加固，确保转子运输的安全。其余2根主梁采用H型钢400×300，该纵梁与最外侧H型钢中心距为570mm，增强底座整体的抗弯性能，进一步保证运输安全，中间6根纵梁布置在支撑架肋板下面，增强支撑架的强度和稳定性。

横梁布置：底座尺寸为：长×宽=12250×4800mm，在支撑座上的支撑板下面布置了两根横梁，为了满足起吊需要，两横梁的距离为350mm，因转子两支撑处跨距为7220mm，故在底座中部布置一横梁，考虑底座整体受力情况，进一步增强底座的强度，故在底座两端各布置一横梁，因纵梁为整体梁，故横梁为段接梁，焊接时，横梁的腹板与纵梁的腹板要焊接牢固可靠。

4设计核电整体低压转子包装箱中部上下壳体核电整体低压转子包装箱壳体设计核电整体低压转子重量大、体型大，壳体的设计很关键，壳体钢板薄了包装箱的强度不够，包装箱容易变形，起不到保护转子的作用，而且容易损伤转子；壳体钢板厚了，包装箱增重，增加包装箱的制造成本。壳体本体不受支撑、起吊，因此强度计算略，但只考虑壳体的变形，箱体罩壳钢板取δ10mm。筯板采用δ10mm筯钢板数控切割成弧形板，进一步增强了包装罩壳的强度。

4.1设计1000MW核电整体低压转子包装箱的下罩壳

4.2设计1000MW核电整体低压转子包装箱的上罩壳

4.3设计1000MW核电整体低压转子包装箱的两端的下罩

4.4设计1000MW核电整体低压转子包装箱的两端的上罩壳

设计1000MW核电整体低压转子包装箱的特色和创新突破点

1超大直径达6000mm，超重重量达185000kg的1000MW核电整体低压转子实现了箱装设计。

2包装箱实现了全钢设计，支撑转子处采用铝板和橡胶板保护，采用钢制支座盖代替原R木支撑转子，支撑与压紧的压板均是全钢设计，更利于转子的安全储存与运输。

3转子包装箱设计用专用起吊横梁兜吊的起吊方式，避免了在装卸起吊转子(擦)伤转子的可能。

4转子的纵向采用层积材半圆档木，使1000MW核电整体低压转子在落进包装箱时可自动找中定位，操作更方便更人性化设计。

5转子包装箱的支撑架上增加人梯，方便操作人员包装作业。

6在包装箱的钢制底座上增加了加固点，更利于运输时的加固。

7包装箱罩壳的中分面上增加定位销，更利装拆罩壳更方便。同时包装箱两端的罩壳错层搭接盖住中间的罩壳，防止雨水不会流进包装箱，核电低压转子得到更好的保护。

核电整体低压转子包装设计产生的经济效益

设计好核电整体低压转子的包装箱，是确保核电转子安全运输，减少风险，确保核电厂运转安全，确保核电厂的按时投运，它将产生巨大的社会效益，同时此设计的巧妙又为公司节约费用，降低包装成本。

1核电整体低压转子包装方案在转子的质量保证方面，全面规避了工厂拆卸和现场复装可能导致的转子、叶片的磕碰拉毛，所属小件损坏等风险。

2核电整体低压转子包装在转子制造进度方面，每根转子可缩短进度2~3周。

3核电整体低压转子包装在人力资源方面，可更有效提高公司技术、管理和质量等人力资源效率。

4核电整体低压转子包装产生效益：a、从岭澳二期开始，东方引进ALSTOM公司ARABELLE汽轮机技术，该技术所使用“LP94”低压模块，该LP转子采用双流正反各5级叶片，第1、2、3级叶片采用叉形叶根，第4、第5机采用圆弧叶根，叶片可反复拆装。从岭澳二期开始，由于ALSTOM工厂（BELFORT）的运输限制，以及东方运输限制，从合同规定到具体实施，LP转子的末级和次末级（第5、第4级）叶片都在动平衡试验之后进行拆除、包装、发货，其后在电厂现场再由东方负责叶片复装，造成了进度、质量、资源和成本等方面较大的浪费。从2009年开始到2010年7月，四川省对从德阳到乐山的大件公路实施了改造，大件公路通行条件有了较大改善。根据大件公路通行能力，经核电项目处的策划，公司储运中心对包装箱的初步设计和运输部门的调查落实，初步确定核电LP转子不拆末级和次末级叶片包装发运的可行性。b、经济性分析方案比较经济性比较

◆车间不拆卸叶片，节省1套镀镉垫片约808片，经济效益约32万元。

◆车间不拆卸叶片，节省直接人工和管理费用等约3万元。

◆不拆卸叶片使零件尺寸、总量更大，钢质包装箱从~24吨增加到~34吨，费用增加约10万元。

◆不拆卸叶片节省叶片散件包装箱与包装费~2.4万元。

◆无需复装叶片，人工、差旅、吊叶片工具、滚轮支架使用、运输费、现场复装脚手架节省约5万元。

◆新增≤250吨专用起吊工具，考虑到车间发货和运输工程需要，按3套准备，共约150万元。

分摊到2011~2013年产出的全部丰水期和50%枯水期LP转子上，每根转子增加的工具费用约为4.15万元。上表中，按照历史资料，正常情况下，从当年12月初到来年3月底为枯水期，其它为丰水期。丰水期全部LP转子、枯水期50%LP转子使用不拆叶片运输方案，那么，2011~2013共3年间，共约由36根LP转子采用本文方案包装运输。经济效益汇总（每根转子）每根核电整体低压转子包装比原拆掉再装第四级与第五级叶片节省28万元/根，年12根核电低压转子，年节约336万元。

传动齿轮固定螺栓的改造

圆盘剪内外齿套外齿端部原设计只有两个M10×25的螺栓固定，用普通弹簧垫圈止退。因机组高速运转有时正反方向运转，螺栓极易松动，螺栓松动后，不能保证轴承的间隙要求，极易造成轴承的损坏，使刀轴的精度无法保证，圆盘剪运转过程中的侧间隙、重合量参数受到影响，剪切质量受到影响。由于圆盘剪箱体内空间狭小，结构紧密，不宜加装其他的止退结构。通过研究，在两个螺栓的六分处打孔用铁丝将两个螺栓固定在一起，使其不能退出，通过这种方法基本避免了因螺栓松动后导致的轴承的使用寿命缩短，齿套联轴器的损坏，提高了圆盘剪的使用寿命，减少了因更换轴承的设备维护量的停机台时，并降低了备品备件费用。

结论

我们通过采取以上一系列制定的维护、装配、检修要求及改进措施，经过近几年的实践证明是非常有效的，取得了很大的收益。现拉弯矫生产线以达到了设计要求年产25万吨的生产能力。试车时圆盘剪的轴承20多天就要更换轴承及联轴器，现在用几个月都不需要更换，减少了不必要的停机台时，降低了备品备件的费用。因此保证了我厂的生产正常运行，也为我厂进一步扩大生产规模，提高经济效益做出了贡献。