キルギスタンの水力発電所向け20トン二重桁天井クレーン

キルギスタンの水力発電所プロジェクトでは、発電機の正確な配置、異なる階数にあるエリア間の吊り上げ、発電所内の障害物を考慮した綿密な計画、そして信頼性の高い長期的な保護とメンテナンスが求められました。当社は、発電機とタービンを安定かつ正確に配置しつつ、日常的な吊り上げ作業を効率的に行えるよう、二段式吊り上げ装置を二重桁天井クレーンに採用しました。また、発電所の図面に基づいてクレーンの吊り上げ範囲を定義し、主桁と端部桁に亜鉛リッチエポキシプライマーを塗布し、電気機器にはIP54の保護等級を指定しました。将来のメンテナンスを簡素化するため、消耗部品は2年分同梱し、顧客が繰り返し購入したり長時間待ったりすることなく、現場で部品を交換できるようにしました。クレーンは現在、製造、梱包、積載、出荷が完了しています。

プロジェクトの背景

キルギスタンの水力発電所には、発電所内に2基のタービンとそれに対応する発電機が設置されています。顧客は、建設中に発電機、タービン、その他の大型機器を所定の位置に吊り上げるために、ダブルガーダー式天井クレーンを必要としていました。発電所が稼働を開始した後も、同じクレーンがメンテナンス時の部品の取り外し、取り付け、移動に使用されます。したがって、その役割は初期設置から定期メンテナンスまで多岐にわたります。

発電所の建物内では、コンクリートフレーム、ユニット基礎、作業プラットフォーム、排気ダクトなどがそれぞれ異なる場所に配置されており、設置エリアと移送エリアも高さが異なっています。お客様から提供された建物の図面と施工写真をもとに、二重桁橋形クレーンが建物と発電ユニットの周囲にどのように収まるかを確認しました。設計段階では、設置時のニーズと将来のメンテナンスニーズの両方を考慮しました。

水力発電所における5つの吊り上げ作業の課題

発電機とタービンをスムーズに配置する

発電機は約17.5トン、タービンは約10トンの重量がある。発電機の重量はクレーンの吊り上げ能力を決定する上で重要な要素であったが、吊り上げ装置とワイヤーロープも実際の吊り上げ荷重に含める必要があった。どちらの装置についても、十分な吊り上げ能力と正確な制御が設置に不可欠であった。

最大の課題は、発電機とタービンを固定されたコンクリート基礎の上に降ろすことでした。クレーンやトロリーが動き出す際の急加速は、衝撃や荷重の揺れを引き起こす可能性があります。ユニットが基礎の上に吊り下げられた後、降ろす速度が速すぎると位置を確認・調整する時間がほとんどなくなり、逆に降ろす速度が遅すぎると作業が遅れてしまいます。そのため、顧客はユニットを効率的に移動させつつ、最終的な設置時に精密な制御が可能な二重桁天井クレーンを必要としていました。

異なる階間での昇降

クレーンは発電ユニットの上空を走行しますが、タービンと発電機の設置場所は、機器搬送エリアとは異なる高さにあります。フックはユニットに取り付けられる高さまで届き、その後、設置エリアへ移動させる前に、近くのコンクリート基礎、プラットフォーム、その他の構造物を避けるのに十分な高さまで持ち上げる必要があります。

利用可能な垂直空間は、ユニットとその吊り上げ装置を収容できるものでなければなりません。吊り下げ式ユニットの底部がフックが上限に達したときに十分なクリアランスを確保できるか、またフックが下部の作業エリアに届くかどうかを確認するため、発電所の断面を検査する必要がありました。見落とした箇所があると、搬送エリアと基礎間の移動が妨げられる可能性があります。

強力な障害を乗り越える

水平方向のスペースも限られていた。発電ユニット、プラットフォーム、出入口、排気ダクトは不規則な配置になっており、コンクリート製のフレームがクレーンの設置場所を制限していた。橋梁はレールに沿って移動し、トロリーはその上を移動する。さらに、吊り下げられた発電機やタービンが追加のスペースを占有する。これら3つの移動範囲すべてを、周囲の建物や設備との整合性を確認する必要があった。

フックは設置およびメンテナンス位置もカバーする必要がありました。 ダブルガーダーEOTクレーン 発電所内部への搬入は作業の一部に過ぎませんでした。滑走路の両端付近や建物の側面といった目標エリアにフックが届き、発電機やタービンを移設するのに十分なスペースがあることを確認する必要がありました。そのため、フロアプラン、クレーン一般配置図、吊り上げ位置を再度確認する必要がありました。

長期的な保護と信頼性

水力発電所内の設備は、湿気や結露から保護されなければならない。鋼材は湿気や酸素に長時間さらされると腐食する可能性があり、電気部品は適切な筐体保護と絶縁が必要となる。

メンテナンス時のアクセスも、実務上の懸念事項の一つでした。主桁と端部桁は発電所床面からかなり高い位置にあります。将来の点検、錆除去、再塗装には高所作業が必要となり、下の発電設備周辺の作業との調整も必要となります。そのため、製造時の表面処理と塗装品質は、長期的なメンテナンスの容易さに大きく影響します。顧客は、これらの保護要件を材料と製造工程に最初から組み込むことを望んでいました。

摩耗部品の適時交換

二重桁式天井クレーンがキルギスタンに輸出されると、交換部品は国境を越えた調達と輸送を経る必要があります。摩耗部品の中には小型のものもありますが、重要な吊り上げ、制動、電源供給、または制御機能を担っています。クレーンのメンテナンスが必要な際に摩耗部品を迅速に交換できない場合、メンテナンス作業が遅れる可能性があります。

現場担当者は、各部品の設置場所、適用される仕様、電気部品の配線方法を把握しておく必要があります。交換部品ごとに型番の再確認、発注、輸送手配を行うと、クレーンの稼働停止期間が長くなる可能性があります。そのため、顧客は適切なスペアパーツを事前に準備し、保守チームが容易に識別できるようにすることを望んでいました。

5つの課題への解決策

吊り上げ、設置スペース、保護、メンテナンスといった課題に対処するため、お客様と発電所のレイアウト、機器の重量、運用上のニーズについて検討しました。その結果、下図に示す二重桁式天井クレーンの構成と仕様を決定することができました。

テクニカルパラメーター

• 積載量：20トン
• スパン：8.6m
• 吊り上げ高さ：13.5m
• 昇降速度：3.3/0.33 m/分（2段階速度）
• トロリーの走行速度：10m/分
• クレーンの移動速度：15m/分
• 仕事の義務。A3
• 制御方法：有線ペンダントコントローラー＋リモコン
• 電源：380V/50Hz/3相交流、制御電圧：36V

製品の特徴

• シンプルな構造と軽量化: その 電動ホイストトロリー LHダブルガーダー式天井クレーンは、一体型のモジュール設計を採用しています。軽量化により、建物のクレーン走行路梁にかかる負荷も軽減されます。
• 簡単な設置と低いメンテナンスコスト： モーター、減速機、ワイヤーロープドラムは、コンパクトなトロリーユニットに一体化されています。モーターと減速機は、主桁を分解することなく個別に交換できます。

2段階速度昇降とソフトスタート走行 機構

約17.5トンの発電機と10トンのタービンに対し、吊り上げ速度が3.3m/分と0.33m/分の20トンLHダブルガーダー天井クレーンを指定しました。通常速度は、より長い吊り上げ作業に適しています。発電機またはタービンが基礎に近づくと、オペレーターは通常速度の10分の1の低速に切り替え、基礎に対するユニットの位置を確認し、現場の指示に従って徐々に降ろすことができます。この2つの速度設定により、搬送効率と慎重な最終設置とのバランスが取れ、オペレーターはタービン設置の各段階に合わせて吊り上げ速度を調整できます。

橋梁とトロリーの両方の移動には、ソフトスタートモーターが使用されています。クレーンが走行路に沿って移動する場合、またはトロリーが吊り下げられた発電機やタービンを橋梁を越えて運ぶ場合、緩やかな加速によって始動時の衝撃や荷物の揺れが軽減されます。これにより、ユニットを目標位置へ容易に誘導できます。ソフトスタート走行は水平方向の動きを滑らかにし、二段階速度の巻き上げ機構は垂直方向の動きと最終的な設置位置を制御します。これらの機能が連携することで、両ユニットの安定した吊り上げを実現します。

異なる高さでの持ち上げ

タービンと発電機の設置場所は移送エリアとは高さが異なるため、フックが機器に届くかどうか、また各ユニットの吊り上げ、移送、設置に十分なスペースがあるかどうかを確認するため、発電所の断面を検査しました。必要な吊り上げ高さは13.5mに設定しました。

計算には、レール設置高さ、橋梁と電動ホイストトロリーが占めるスペース、各ユニットの高さとその吊り上げ装置の高さも考慮されています。吊り上げられたユニットの底部は、設置位置まで移動できるように、コンクリート基礎や作業台から離れていなければなりません。そのため、選択された吊り上げ高さは、下部作業エリアでのピックアップと、吊り上げられた発電機またはタービンを移動するための十分なクリアランスの両方をカバーしています。

発電所へのクレーン設置

発電所の幅と両側のレール配置に基づき、二重桁橋形クレーンのスパンを8.6m、トロリーゲージを1.5mに設定しました。スパンは走行レールの中心線間の距離に相当しますが、フックのカバー範囲は橋とトロリーの移動距離およびそれぞれの終端距離にも左右されます。フックが発電機とタービンの設置ゾーンに確実に届くよう、作業エリアに隣接する建物の寸法も考慮しました。

プラットフォーム、排気ダクト、コンクリートフレームには特に注意が必要でした。それらの位置、クレーンの走行範囲、ランウェイの接続部を確認し、ユニットの搬送に必要な通路幅と調整しました。この計画により、現場での設置作業中の調整作業を減らすことができました。

腐食防止と電気的信頼性

クレーンの鋼構造を長期的に保護するため、まず主桁、エンドキャリッジ、その他の構造部品の表面を、油、埃、ミルスケールを除去してプライマーが適切に密着するように下地処理しました。次に、亜鉛リッチエポキシプライマーを120μmの厚さで塗布しました。腐食環境下では、亜鉛が鋼材よりも先に反応し、犠牲防食の役割を果たします。硬化すると、エポキシは緻密な被膜を形成し、密に詰まった亜鉛粒子とともに、水、酸素、塩化物イオン、その他の腐食性物質が鋼材に到達するのを遮断します。この製造段階での処理は、特に主桁とエンド桁にとって重要です。これらの桁は高い位置にあるため、後々の錆除去や再塗装が困難になるからです。

この電気機器は、IP54の保護等級とF種絶縁を備えています。IP54は、粉塵や水の侵入を防ぎ、筐体内部の活電部や可動部との接触を防止する規格です。一方、F種絶縁は、絶縁材料の耐熱性を規定しています。F種絶縁は、最高155℃までの長期運転に対応しており、可変周波数駆動装置、高負荷機器、頻繁な衝撃を受ける機器に対して、B種絶縁よりも適しています。これらの対策により、環境要因による故障や予期せぬシャットダウンの発生リスクを低減します。

メンテナンスを迅速化するためのスペアパーツ

今後のメンテナンスをサポートするため、ダブルガーダー式天井クレーンには2年分の消耗部品を同梱しています。ロープガイド、ブレーキリング、ワイヤーロープ、フック安全ラッチ、リミットスイッチは、ホイストのメンテナンスにご利用いただけます。コンタクタ、集電装置、カーボンブラシ、走行緩衝器は、制御システム、電源システム、走行システムにおける交換部品として想定されるものです。

これらの部品が既に現場に揃っているため、お客様は定期点検で発見された摩耗部品を、見積もり依頼や仕様確認、個別発注を繰り返すことなく交換できます。また、部品図、配線図、操作説明書も同梱されているため、保守担当者は部品の位置を特定し、交換要件を確認できます。適切な部品に迅速にアクセスできることで待ち時間が短縮され、保守予算の計画が容易になり、緊急購入による追加費用も回避できます。

水力発電用クレーンプロジェクトの計画を立てましょう

水力発電所の設置または保守用のクレーンを選定される場合は、発電所の図面、ユニット重量、および吊り上げ要件をDGCRANEまでお送りください。当社のエンジニアがお客様と実際のタービンおよび発電機の配置を確認し、吊り上げ範囲、制御方法、保護要件、および予備部品を確認した上で、お客様に合わせた提案と見積もりをご提供いたします。これにより、現場に最適なダブルガーダーEOTクレーンを選定でき、将来の保守計画も容易になります。

ゾラ・ジャオ

天井クレーン/ガントリークレーン/ジブクレーン/クレーン部品ソリューションのエキスパート

クレーン海外輸出業界で 10 年以上の経験があり、10,000 人以上の顧客の販売前の質問や懸念事項を解決してきました。関連するニーズがございましたら、お気軽にご連絡ください。

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