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风电场风机设备安装施工及管理探讨

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：赵旺1

[导读] 摘要：以宁夏某风电场为例，从风电场风机设备吊装实施过程，对风电场风机设备吊装施工及管理做了分析，为其他类似项目的吊装工程管理提供参考。

        1.中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳 550000
        摘要：以宁夏某风电场为例，从风电场风机设备吊装实施过程，对风电场风机设备吊装施工及管理做了分析，为其他类似项目的吊装工程管理提供参考。
        关键词：风电场；风机设备；吊装施工
        一、工程概况
        宁夏某风电场位于宁夏灵武市白土岗乡，安装80台单机容量为2500kW风电机组，总装机容量为200MW。场址区地貌单元属山前风积、冲洪积平原、低丘陵，平均海拔高程在 1330m 左右。该风电场属于平原风场，塔筒高度达到100m，机舱重量达到88.98t，叶轮直径146m，各机位点转场运输相对困难，同时部分机位吊装平台受地形限制，尺寸较小，为保证风机吊装顺利进行，减少风机设备对机位平台面积。结合本项目所采用的风机设备参数，以及吊装高度要求，从安全质量角度考虑，主吊采用800t履带吊，型号为ZCC9800W型。前期投入一台180t履带吊负责吊装第一节塔筒，型号为ZCC1800H， 70t汽车吊型号为QY70作为辅助吊车，负责叶片吊装过程中的溜尾工作。
        二、风机设备吊装控制要点
        2.1关于场内运输道路要求
        对于常规平原风电场来说，道路坡度一般控制在9%-12%左右，一般要考虑采用车辆牵引的方法，如果采用车辆牵引的话，要提前做好相关的防护措施，以免发生意外。
        2.2关于弯道的处理
        转弯半径的大小主要取决于设备的大小及运输方式，而在设备中最主要的影响因素就是风机的叶片。在平原风电场的设计中，地形条件简单，更多采用的是常规的平板拖车进行设备的运输，但这样却大大增加了转弯半径的要求。一般对于2.5MW的风机来说，若用平板拖车进行叶片运输，转弯半径大概在60-70m。按照上述2.5MW的风机来说，塔筒为4节，此时转弯半径设计值将控制在30-35m，相比常规运输方式，大大减小了工程量。在设计较大转弯角度处，为保证设备运输的安全，应修建转弯平台，降低转弯角度。
        2.3关于吊装平台要求
        鉴于风电场微观选址限制性，因此需要设计人员在有限的空间内更加合理的利用场址资源。例如风机基础不能处于填方区，风机基础尽可能设计在平台的一侧而不是平台中心，同时还要考虑进入场坪的道路位置。根据招标文件描述，部分机位应场形限制，设备往往采用车板起吊，故在吊装平台与进场道路修建时应考虑运输车机位平台掉头位置或车辆倒行通道。
        三、吊装施工工艺及质量控制要点
        3.1吊装施工工艺
        为保障大型设备吊装过程安全顺利，立式大型设备吊装工艺为单主机提升法：使用方案选择的大型履带起重机吊装提升设备，溜尾吊机递送，将设备翻转竖立后，摘除溜尾吊具，主起重机经过回转、变幅等动作将设备吊装于就位基础上，待设备找正，螺栓紧固后，主起重机摘钩，完成吊装。卧式设备由主起重机起钩、回转、落钩等动作将设备吊装就位[2]。

                                            图1
        第1段塔筒吊装采用单主机溜尾递送法工艺，即采用一台主吊机（ZCC1800H型180t履带吊）进行提升吊装，采用一台溜尾吊机（70t汽车吊）进行溜尾递送，辅助设备竖直。
        后续塔筒、叶轮吊装采用单主机溜尾递送法工艺，即采用一台主吊机（ZCC9800W型800t履带吊）进行提升吊装，采用一台70t汽车吊进行溜尾递送，辅助设备竖直。
        机舱吊装采用单主机直接提升工艺，即采用主吊（ZCC9800W型800t履带吊）直接进行提升吊装。（图1）
        3.2风机吊装质量控制要点
        3.2.1塔筒吊装控制要点
        1.吊装塔筒的最大安全风速值不超过10m/s,在不稳定的风速下，吊装塔筒的安全风速值为8m/s；
        2.中上塔筒、上塔筒吊装完成后必须立即吊装机舱，如无法完成，必须对上塔筒施加一定的拉力(约15t)；
        3.螺栓紧固过程中，必须用记号笔画紧固过程标记要求如下，第一遍画第二遍画“I”，第三遍画“〇”，严禁漏拧、不拧。终拧完成后，统一画紧固标记。紧固标记要求为螺栓或螺母、平垫和被紧固体形成一条清晰连续的连线，长度适中，整体上应达到美观，如图15所示。该要求适用于所有髙强度螺栓的紧固，所有髙强度螺栓的紧固过程必须遵守该条款，质量管控团队将在此工序重点管控！
        4.禁止在润滑膏内掺入柴油、汽油等物质；润滑膏涂抹要求涂抹均匀，涂满螺纹配合部位；
        5.润滑膏涂抹要求涂抹均匀，涂满螺纹。禁止在润滑膏内掺入其他任何物质。涂抹润滑膏之后的螺栓和垫片应尽快使用，存放时间不得超过1小时，且在存放过程中必须做好防护措施防止被灰尘等杂物污染；
        6.密封胶不能进入螺栓安装孔，更不能污染螺纹部分；各节塔筒之间均涂抹密封胶。
        7.机舱吊装时避免揽风绳掉落时砸到人员或设备。
        8.机舱吊装后，如不能立即吊装风轮，主吊不能松钩，预拉力约15t。
        9.现场吊装公司所使用的发电机必须配置电源稳压设备，以保证电源输出电压满足400VAC±10%的要求，否则将容易损坏变桨系统内部元器件，将追宄责任和损失；
        10.必须严格按照上述上电顺序对变桨系统上电，上电顺序不当将导致变桨柜内元器件故障，将追宄责任和损失；
        11.手动变桨时，人员和设备应远离转动部件，防止伤害；
        12.严格控制作业风速，稳定的风速情况下安全风速值为5分钟平均风速8m/s以下，不稳定的风速情况下安全风速值为5分钟平均风速6m/s以下，超过风速禁止吊装作业；
        13.叶片起吊后，必须尽快安装，如不能安装，则必须缓缓放下，绝不允许长时间悬在空中；V.叶片工装螺栓如需更换必须按照叶片厂家要求进行作业。
        四、结论
        本文已宁夏某风电场为例介绍了风电场风机设备吊装前的控制要点以及吊装过程的控制要点，现场施工管理人员只有充分考虑到实施过程的所有施工环节及工艺要求，才能有效降低风险，提高吊装进度、安全及质量目标。
        参考文献
        [1]范迪，某山地风电场EPC总承包项目冬季单叶片吊装过程管理控制重点探讨[J]，综合研究2020（21）：136-137.