巖土工程師備考：風(fēng)電設(shè)備安裝技術(shù)管理綜述

　　在風(fēng)電施工建設(shè)中，工程的施工重點(diǎn)和工作量主要反映在風(fēng)機(jī)的安裝作業(yè)上，一般情況下，履帶式起重機(jī)充當(dāng)了吊裝設(shè)備主角，汽車起重機(jī)則充當(dāng)配角，主要任務(wù)是完成機(jī)艙、塔筒和葉輪等三大部件的安裝。下面是專業(yè)從事風(fēng)電安裝的施工企業(yè)工程師，根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)撰寫的文章，以供相關(guān)讀者參考。

　　近年來，國家對以風(fēng)力發(fā)電為主的新能源示范工程作了專項(xiàng)安排，國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的規(guī)模如雨后春筍的迅速發(fā)展起來。目前在江蘇、吉林、遼寧、廣東、內(nèi)蒙、新疆、寧夏等地已有多個裝機(jī)容量為100MW及以上的風(fēng)電場已建或在建。我公司從1998年開始進(jìn)入風(fēng)電場安裝市場，目前已經(jīng)完成了十幾個風(fēng)電場的建筑安裝工程，并積累了一定的安裝和管理經(jīng)驗(yàn)，下面就風(fēng)電場風(fēng)機(jī)安裝過程談?wù)劶夹g(shù)及管理方面的經(jīng)驗(yàn)，希望能與同行相互交流。

　　1、風(fēng)機(jī)設(shè)備組成

　　風(fēng)機(jī)設(shè)備主要由底座、塔筒、機(jī)艙、輪轂、葉片、箱式變壓器、及電氣等部分組成。各種機(jī)型設(shè)備的重量不同，塔筒的高度不同，而塔筒的高度一般是隨風(fēng)力高度分布情況而確定。

　　2、安裝場地要求

　　目前國內(nèi)風(fēng)電場施工及設(shè)備存放場地主要有兩種類型，一種是在現(xiàn)場設(shè)立臨時存放場地，風(fēng)機(jī)設(shè)備到貨后集中存放在臨時倉庫，安裝時再二次運(yùn)輸?shù)降跹b點(diǎn)。另一種是直接將風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)輸?shù)降跹b現(xiàn)場存放不再二次運(yùn)輸。為了節(jié)約運(yùn)輸?shù)某杀荆絹碓蕉嗟娘L(fēng)電場采用風(fēng)機(jī)設(shè)備一次到位的方式。但這樣也加大了對安裝場地的要求，每個安裝場地必須可以存放一臺套風(fēng)機(jī)的全部設(shè)備，并能讓大型吊機(jī)和輔助吊機(jī)有吊裝設(shè)備的位置。因此在設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場前須要對進(jìn)行場地策劃，讓場地符合風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝的要求。

　　3、風(fēng)機(jī)吊裝

　　吊裝時主力吊車的選用主要受到地理環(huán)境、場內(nèi)道路狀況、設(shè)備參數(shù)(機(jī)艙尺寸、重量、塔筒高度)等因素影響。隨著風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的日趨增大，對吊裝機(jī)械要求也越大。在場地和道路寬敞的情況下，一般使用履帶吊進(jìn)行吊裝。但如果施工現(xiàn)場道路較窄，應(yīng)首先考慮使用輪胎式起重機(jī)。因?yàn)槭褂寐膸У踹M(jìn)行吊裝，如果道路狹窄，從一臺風(fēng)機(jī)到另一臺風(fēng)機(jī)間需要不斷拆卸和重新安裝履帶吊，這樣既拖延了工期，也加大了成本。目前國內(nèi)安裝的風(fēng)機(jī)主要以1500kW機(jī)型為主，如江蘇如東、江蘇東臺，吉林通榆、遼寧阜新、內(nèi)蒙古呼倫貝爾等風(fēng)電場。從目前國內(nèi)1500kW風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝的情況，一般要選用400t以上的大型履帶吊或500t以上的輪胎吊來滿足吊裝要求。

　　下面以華能吉林通榆風(fēng)電場舉例說明：華能吉林通榆風(fēng)電場一期工程為100MW風(fēng)電場，單機(jī)容量為1500kW，共67臺。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，則確定現(xiàn)場安裝平臺為50×50m2，地壓為15t/m2，共存放3節(jié)塔筒、1個機(jī)艙、3個葉片、1個輪轂等一臺套風(fēng)機(jī)設(shè)備，并滿足一臺450t履帶吊和一臺輔助吊機(jī)吊裝設(shè)備的站位要求。

　　根據(jù)設(shè)備參數(shù)和現(xiàn)場的環(huán)境因素，經(jīng)過計(jì)算，我們確定CC2500/450t履帶吊為主力吊機(jī)，根據(jù)機(jī)艙就位的最高高度(約72m)，再確定吊臂的長度為96m，這樣可以保證在葉輪吊裝時，將葉輪的法蘭口正對機(jī)艙就位而機(jī)艙不會碰桿(吊機(jī)吊臂)，從而避免了吊機(jī)移位或機(jī)艙偏航等復(fù)雜作業(yè)。

　　4、設(shè)備卸車

　　風(fēng)電場設(shè)備卸車主要是指塔筒、機(jī)艙等大件設(shè)備的卸車。機(jī)艙是風(fēng)機(jī)最重要的部件，也是最重的設(shè)備。根據(jù)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)以及現(xiàn)場機(jī)械的實(shí)際情況，可以采用單機(jī)卸車或雙機(jī)卸車。如內(nèi)蒙古呼倫貝爾風(fēng)電場塔筒最重40t，機(jī)艙54t，因而采用雙機(jī)(一臺65t汽車吊和一臺50t汽車吊)卸車。塔筒用專用的吊裝工具卸車。機(jī)艙則用吊裝梁和雙機(jī)進(jìn)行卸車。

　　5、風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝

　　風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝主要指塔筒機(jī)艙、葉輪等大件設(shè)備吊裝，其中最重要的環(huán)節(jié)是吊裝機(jī)艙和葉輪(輪轂和葉片的組合體)。機(jī)艙最重則吊機(jī)受力也最大;葉片的受風(fēng)面積最大，因此對風(fēng)速要求嚴(yán)格，一般要求風(fēng)速不大于8m/s.為了考慮葉片吊裝的方便和容易操作，機(jī)艙吊裝時吊機(jī)的位置既要考慮滿足機(jī)艙的要求也要滿足葉輪的吊裝要求。我們一般要求主力吊機(jī)吊臂正對機(jī)艙的法蘭(連接輪轂的法蘭)，這樣對葉輪吊裝就位方便得多，不需要移動吊機(jī)來調(diào)整位置(也不需要進(jìn)行偏航來調(diào)整機(jī)艙的位置)，而是吊機(jī)一次到位。如果側(cè)面吊裝機(jī)艙則還需要移動吊車的位置或進(jìn)行偏航才能滿足葉輪的吊裝，根據(jù)風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝情況分析，選擇大型主力吊機(jī)一般是機(jī)艙就位的標(biāo)高(機(jī)艙頂部的高度)加上20m左右，就是主力吊機(jī)吊臂所需要的長度。

　　葉輪吊裝時，要求隨時注意風(fēng)速的變化，上面2個葉片溜繩按技術(shù)要求綁扎。每條溜繩需要5～6人，配合指揮人員進(jìn)行松緊調(diào)整。葉輪與機(jī)艙對接時，需要2～4根尺寸適當(dāng)?shù)亩ㄎ讳N進(jìn)行定位，然后再慢慢松鉤對接。

　　塔筒吊裝時，每節(jié)連接螺栓力矩達(dá)到《安裝手冊》上技術(shù)要求時才能松下吊機(jī)，進(jìn)行下一步吊裝工作。

　　根據(jù)風(fēng)機(jī)塔筒的特點(diǎn)，在安裝時除了按吊裝安全規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　①塔筒起吊前，檢查設(shè)備內(nèi)所有的電纜，并進(jìn)行必要加固措施，確保在吊裝過程中電纜不被損壞。

　　②塔筒內(nèi)作業(yè)時必須做好漏電保護(hù)措施，檢查電源線。

　?、鄣跹b底節(jié)和中節(jié)塔筒時，把臨時安全繩固定在塔筒頂端，確保作業(yè)人員上下塔筒的安全，吊裝上段塔筒后，把永久的安全繩安裝好。

　?、芩矊訒r，由起重指揮站在地面通過對講機(jī)與塔筒平臺上人員聯(lián)系，并指揮吊機(jī)動作;當(dāng)機(jī)艙到達(dá)塔筒上方和葉輪與機(jī)艙對接時，吊裝作業(yè)指揮權(quán)由地面起重指揮移交給塔筒平臺上起重指揮，由其通過對講機(jī)指揮吊機(jī)動作。

　?、菀话愕臋C(jī)型要求將上段塔筒與機(jī)艙在同一天安裝完成。

　　6、現(xiàn)場施工管理

　　由于風(fēng)電場存在安裝時間較短，長期風(fēng)力大等特點(diǎn)，因此進(jìn)行風(fēng)電工程項(xiàng)目施工也有流動性大、工期短、長時間在大風(fēng)環(huán)境下作業(yè)、不同風(fēng)電場條件差異大、施工條件惡劣等特點(diǎn)。由于工期短，因此辦公和住宿點(diǎn)一般采用臨時搭建簡易房或租用當(dāng)?shù)氐拿穹縼斫鉀Q，這給現(xiàn)場施工管理帶來一定的困難。因此主要管理人員應(yīng)提前進(jìn)入施工現(xiàn)場，收集現(xiàn)場施工資料和周圍環(huán)境、自然環(huán)境資料，然后根據(jù)施工特點(diǎn)提前采取相應(yīng)有效的措施，充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，以確保施工正常有序進(jìn)行。

　　7、在風(fēng)力較大情況下的施工管理

　　風(fēng)電場存在長時間必須在較大風(fēng)力情況下作業(yè)的特點(diǎn)。因此無論是作業(yè)期間或大型吊車停駐時，必須考慮到可能有最大的風(fēng)速情況。若風(fēng)的條件大于停車的限制值，必須及時把吊桿降低到地面上。如果場地條件允許，應(yīng)該朝著迎風(fēng)方向降低吊桿系統(tǒng)。必須及時考慮風(fēng)力和風(fēng)向的變化，每天預(yù)先收集信息。以便及時做好防范工作，吊車臂桿趴下后應(yīng)用防風(fēng)錨做好固定。

　　履帶吊轉(zhuǎn)移時，速度一般不宜超過500m/h(由于吊臂長，吊機(jī)容易發(fā)生意外而側(cè)翻)，轉(zhuǎn)移前用推土機(jī)把行車路線推平。轉(zhuǎn)移時由履帶吊司機(jī)長負(fù)責(zé)指揮，履帶吊前方、左右履帶設(shè)專人監(jiān)護(hù)，保證前后履帶角度不超過3度，左右履帶夾角不超過2度。當(dāng)?shù)貕翰粔驎r須鋪設(shè)路基板，夜間轉(zhuǎn)移時要配備照明設(shè)施。

　　施工過程中，隨時觀察天氣狀況，及時將強(qiáng)風(fēng)預(yù)報通知履帶吊機(jī)長。吊車司機(jī)接到強(qiáng)風(fēng)預(yù)告應(yīng)馬上停止作業(yè)，將吊鉤升到最高位置，然后趴桿將臂桿頭部觸地或?qū)⒈蹢U放置于鐵板凳上，關(guān)閉發(fā)動機(jī)，鎖好操作室，人員撤離。

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