三峽左岸電站大型永久機電設備運輸方案簡介
三峽左岸電站大型永久機電設備運輸方案簡介

肖崇乾 李靖 鄭昌 曹詩雄

  摘 要 根據三峽左岸電站大型永久機電設備的特點、重要裝卻轉運站點的情況和起吊條件以及三峽工程對外交通概況,對各種運輸方案進行了分析,認為水運是機組轉輪、主變壓器和廠房橋機大梁等主要大件的可能運輸方案。在左岸電站大型永久機電設備的運輸組織工作中,業主通過招標優選承運單位,開發設備運輸信息系統,開展大件、重件和特殊件運輸方案研究,以確保三峽設備安全及時地抵達三峽工地。

  關鍵詞 機電設備 運輸 轉輪 主變壓器

1 大型永久機電設備概況

c三峽工程左岸電站大型永久機電設備主要包括14臺水輪發電機組、15臺主變壓器、4臺廠房橋機、和500kV高壓電氣設備幾大類。其總運輸重量約12萬t,高峰年運量達3.4萬t,最高月到達工地的設備量約9000t。這些設備分別由國內外的多家工廠制造,大件和重件由上海港水運至三峽工地。

  這些設備具有以下特點:①重件多;②大件多;③不規則件多(幾何中心與重心偏離多);④散件、裸件多,運輸這些設備具有下列運輸特性:①捆扎要求高;②起吊、裝卸要求高;③運輸平穩性要求高(如主變壓器)。

  永久機電設備的特殊部件充分反映了上述特性,見表1。

表1 永久機電設備中主要的特殊部件

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部件名稱 單臺機組裝運件數 單件重量(t) 單件尺寸
長×寬×高(m) 特點

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轉輪 1 430/407 10.25×10.25×5.98
10.10×10.10×5.60 重、大件

水輪機主軸 1 135/131.1 6.08×3.80×3.80
7.00×4.40×4.40 重、大件

發電機主軸 1 124/109 5.30×4.30×4.30
4.20×4.20×4.20 重、大件

座環(分瓣) 6 67.5/61.5 7.65×4.78×2.54
7.50×2.90×4.80 外形不規則

頂蓋(分瓣) 4 93.3/83 9.31×5.32×2.41
9.10×5.00×2.70 同上

控制環(分瓣) 2 36/32.5 10.00×5.00×2.10
9.30×4.90×1.70 同上

轉子中心體 1 126/83.26 6.10×6.10×2.60
6.00×3.30×6.00 重、大件

下機架中心體 1 210/79 8.20×4.10×4.80
4.00×4.00×8.80 重、大件

定子機座(分瓣) 10
8 29.614/29.6 6.55×1.40×6.25
8.40×3.90×2.00 外形不規則

轉子支臂 16
10 15.8/21.37 5.50×3.40×3.40
6.50×5.30×4.00 同上

轉子磁軛 42(161) 26(6.1) 2.70×1.20×2.00
2.40×1.25×1.00 同上

磁極 80 6.42 3.70×0.70×0.60 同上

橋機大梁 158 33.4×4×3.6 重、大件

主變壓器 1 375 9.9×4.4×2.16 重、大件
平穩度要求高

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注:上表中,重量和尺寸有兩種,是同不同的供貨集團的設計差民決定的。

2 三峽工程對外交通概況

2.1 對外交通

  三峽工程交通便利,目前從宜昌利用對外交通專用公路和長江水運可直達壩區,鐵路運輸可抵達宜昌市。工區道路網已形成,道路的技術標準可以滿足運輸要求。

  (1)公路從壩區進口至宜昌市區的三峽工程對外交通專用公路全長28.6km,為準一級高速公路,并與宜黃高速公路相接。橋涵荷載標準為汽—36,可通行運載100t重件平板掛車,沿線建筑限界為8.5m×5.0m(寬×高)。

  (2)鐵路經過國家鐵路網運輸的貨物,可在宜昌中轉,宜昌轉運站起重機起吊能力為36t。

  (3)長江水運長江水運可直達三峽壩區,其中三峽壩河口重件碼頭至宜昌水運里程約33km,最大通航凈空高度18m,可通行1000~1500t級的駁船。

  (4)航空宜昌三峽機場目前起降B737機型,三峽機場至二峽工地的公路里程約60km。

2.2 場內運輸條件

  三峽工地壩區采用公路與對外交通的進場公路和壩河口重件碼頭銜接。三峽工地壩區進口至左岸電站安裝公路里程約9km,壩河口重件碼頭至左岸電站安裝場公路里程7km。

  機電設備部件由長江水運至壩河口重件碼頭起駁上岸后,經過江峽大道運至左岸電站廠房內的安裝場或運至三峽工程設備倉庫、堆場。

  壩河口重件碼頭泊位寬33m,設計水深為9.0~9.5m,平均水深為6m,可停靠1500t駁輪。

  江峽大道路基最小寬度為21m,車道寬14.3~16m,最小彎道半徑為15m,最大縱坡3.25%,最大橫坡2%,機電設備部件運輸沿途需經永久船閘第五級下閘首公路橋及升船機下航道公路橋(覃家沱大橋)。兩橋寬度均為19m,三峽工地公路、碼頭及橋梁的驗算載荷均為520t重件車組。

  左岸電站廠房安裝場分為三段,即安Ⅰ、安Ⅱ、安Ⅲ,其中安Ⅰ段與廠外公路相連。安Ⅰ段設有寬12m、高8m的大門。

2.3 場內起吊手段

  壩河口重件碼頭配備有300+300/50t橋機,橋機兩臺小車主鉤額定起重量分別為300t,兩臺小車聯合起吊重量為500t(不包括平衡重),橋機跨度16m,主起升高度為33m。

  廠房內設有2臺1200t/200 t橋機和2臺125t/32t橋機。大小橋機均可運行到安Ⅰ段,125t橋機布置在上層,1200t/200t橋機布置在下層,各橋機跨度均為33m。

  業主還可以提供300t履帶吊、(8t、25t、50t、200t)汽車吊、組合式平板車組等設備。

3 運輸路線

3.1 運輸線路分析

  貨物運輸線路的選擇主要取決于貨物的特性(包括尺寸、重量);途中的裝卸轉運條件;線路的運輸限制(如橋梁、隧洞的限制)三個方面。三峽工程的不同運輸方式的限制條件是:

  (1)鐵路運輸 ①宜昌花艷火車站,只有36t起吊設備;②焦枝鐵路線承載能力有限,無法運輸重件;③鐵路運輸尺寸限制(見下表2);

表2 鐵路貨運對貨物的尺寸界

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限界級別 正常限界 一級超限限界 二級超限限界 超級超限

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高度限制(mm) 4800 4950 5000 建議不采用
寬度限制(mm) 1700×2 1900×2 1940×2

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  (2)公路運輸 ①宜昌至二峽專用公路途中的橋梁過載能力120t,隧洞限制尺寸為高5m、寬7.5m;②外界通往宜昌的公路受到途中收費站、隧洞、橋梁等諸多因素限制,因而大件運輸一般不選擇公路方案;

  (3)水路運輸 ①上海港裝備有200t和500t浮吊,可用來裝卸重件、大件。⑦從上海至三峽壩區這段航道通暢,途中運輸無約束;③長江上游在宜昌至宜賓段有良好的水運條件,宜賓至樂山可經岷江行駛1000t級駁船,主要限制是從宜賓至樂山段受季節影響,一般在5月至10月才可以行駛1000t級以上駁船;④三峽壩區左岸重件碼頭配備有(300+300)t/50t橋機,能夠滿足包括機組轉輪、定子和主變壓器等大件的卸船起吊要求,該碼頭已投入正常運行;

  (4)空運 受航班所限,且對貨物的要求較高,只適用一些急需的零配件運輸。

  綜上所述,水運約束限制條件最少,是二峽工程物資設備運輸,尤其是大件、重件運輸的首選方案。

3.2 重要運輸線路的信息

  重要運輸線路信息見表3。

表3 運輸線路信息表

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貨源 類型 線路與運輸方式 備注

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國外供貨 無要求 上海港→三峽壩區(水運,公里)
國內供貨 <36t且尺寸在極限內 德陽→鄭州→宜昌(鐵路運輸,2153km)→三峽壩區(公路運輸,28.6km) 1、三峽專用公路橋梁過載能力120t,隧道限制尺寸為高5m,寬7.5m。
2、鐵路運輸對貨物的尺寸有限制。

哈爾濱→沈陽→鄭州→宜昌(鐵路運輸,2883km)→三峽壩區(公路運輸)

>36t或尺寸超極限 葫蘆島→上海(海運,731km)→三峽壩區(水運) 1、從德陽至樂山,全部橋涵按721t荷載驗算;
2、從樂山轉水運可將1500t或1650t甲板駁船改造加固后裝運;
3、岷江上的大件(如轉輪)運輸受季節性影響,100t以上駁船每年只在5~10月可以通航;

德陽→成都→新津→彭山→眉山→夾山→樂山→(公路運輸,240km)→岷江→三峽壩區(水運,1200km)

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3.3 其它轉運站點情況

  (1)上海港可利用200t、500t浮吊,在上海港九區、十區碼頭裝卸及轉駁,還可利用上海電機廠的起吊設備通過鐵路運輸到水運碼頭進行裝卸作業。

  (2)四川樂山肖灣碼頭,設計吊橋500t,可停靠1500t駁船,保證率90%。東方電機廠制造的大件設備可經德樂公路在此轉水運到三峽工地。

  (3)葫蘆島大件加工廠 該廠屬哈爾濱電機廠和渤海造船廠合資廠,是哈爾濱電機廠加工大件、重件的地點,大件、重件可由海上運往上海等港口。

3.4 幾個重件、大件運輸的線路的選擇

  根據上述運輸線路的分析、運輸線路的信息及轉運站點的情況,下面就永久機電設備幾個大件運輸線路作簡要介紹。

  (1)水輪機轉輪 由國內供貨,海運至上海→水運至三峽壩區;由哈爾濱電機廠供貨,葫蘆島→海運至上海→水運至三峽壩區;由上海希科公司供貨,上海→水運至三峽壩區;由東方電機廠供貨,德陽→公路運輸樂山→水運至宜賓→水運至三峽壩區。

  (2)主變壓器(可能線路)由國內供貨海運至上海、水運至三峽壩區,由沈陽變壓器廠供貨;沈陽→鐵路至大連→海運至上海→水運至三峽壩區;由保定變壓器廠供貨,保定→鐵路至上海→水運至三峽壩區;由西安變壓器廠供貨,西安→鐵路運至上海電機廠→水運至三峽壩區;由重慶變壓器廠供貨,重慶→水運至三峽壩區。

  (3)廠房橋機大梁太原、鐵路至天津、海運至上海→水運至三峽壩區。

4 運輸工作的組織

根據三峽總公司的職責分工,設備公司受總公司委托負責永久機電設備的運輸工作,由于國內分包或國內獨立制造的設備由廠家直接供貨至三峽工地,設備公司主要負責國外供貨部分的境內運輸工作。

  (1)通過招標優選承運單位 設備公司在1998年對機組設備境內運輸進行了招標,包括中國外運公司、中遠國際貨運有限公司、上海亞東國際貨運公司、長江航運集團在內的8家運輸單位參加了投標,經過專家的綜合評定,最后上海亞東國際貨運公司作為上海一家富有活力的中型國際貨運企業,憑借其合理的報價和運輸三峽施工機械的優良業績奪得了本次運輸招標的A1標段(VGS供貨部分);中遠國際貨運有限公司作為國內一家與國際接軌較早的運輸企業,則憑借優秀的技術方案和良好的運輸業績在B1和G1兩個標段(ALSTOM和ABB供貨部分)上中標。

  (2)三峽工程設備運輸信息系統 為了便于業主能夠對在途設備進行動態監視,設備公司委托中遠公司和廣東南方衛星通信公司開發了一套基于美國高通公司的專利產品Om-niTRACS全球衛星定位系統的三峽工程設備運輸信息系統,該系統建成后,設備公司將能夠做到“足不出戶”即可掌握設備在途信息,同時系統會自動將該信息在NOTES上公布,總公司的其它部門就能通過NOTES查看設備在途信息。

  (3)大件、重件運輸方案的研究由于左岸電站永久機電設備中有相當一部分大件、重件和特殊件,考慮到這些設備和部件的捆扎、起吊裝卸和平穩性要求較高(如主變壓器),為了確保設備部件能夠安全及時地到達三峽工地,設備公司在運輸招標時就要求投標單位報出自己的運輸方案,在此基礎上,設備公司特以“大件運輸方案”為題申請了科研項目,并委托上海船檢局進行研究,該項目成果將會為諸如轉輪,主變壓器等重大件的運輸方案提供理論依據。
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