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风电设备安装技术管理综述

摘要:小湾水电站位于云南省大理州境内,电站装机420万千瓦,是我国西电东送的重要的电源电站。主要陈述葛洲坝祥去转运站项目部在中转装卸云南小湾水电站的大体积,高值,精密机电设备的方法及经验。

风电设备安装技术管理具体包括哪些内容呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

在风电施工建设中,工程的施工重点和工作量主要反映在风机的安装作业上,一般情况下,履带式起重机充当了吊装设备主角,汽车起重机则充当配角,主要任务是完成机舱、塔筒和叶轮等三大部件的安装。下面是专业从事风电安装的施工企业工程师,根据多年施工经验撰写的文章,以供相关读者参考。

关键词:小湾水电站;设备中转;装卸作业

在风电施工建设中,工程的施工重点和工作量主要反映在风机的安装作业上,一般情况下,履带式起重机充当了吊装设备主角,汽车起重机则充当配角,主要任务是完成机舱、塔筒和叶轮等三大部件的安装。下面是专业从事风电安装的施工企业工程师,根据多年施工经验撰写的文章,以供相关读者参考。

近年来,国家对以风力发电为主的新能源示范工程作了专项安排,国内风力发电的规模如雨后春笋的迅速发展起来。目前在江苏、吉林、辽宁、广东、内蒙、新疆、宁夏等地已有多个装机容量为100MW及以上的风电场已建或在建。我公司从1998年开始进入风电场安装市场,目前已经完成了十几个风电场的建筑安装工程,并积累了一定的安装和管理经验,下面就风电场风机安装过程谈谈技术及管理方面的经验,希望能与同行相互交流。

小湾祥云物资转运站的铁路专用线在大理与昆线相接,大型机电设备可以由铁路直接运到祥云中转站。站内装卸设备主要有一台60/10T龙门轨道吊车和一台50T汽车吊车。我们的主要做法是:

近年来,国家对以风力发电为主的新能源示范工程作了专项安排,国内风力发电的规模如雨后春笋的迅速发展起来。目前在江苏、吉林、辽宁、广东、内蒙、新疆、宁夏等地已有多个装机容量为100MW及以上的风电场已建或在建。我公司从1998年开始进入风电场安装市场,目前已经完成了十几个风电场的建筑安装工程,并积累了一定的安装和管理经验,下面就风电场风机安装过程谈谈技术及管理方面的经验,希望能与同行相互交流。

1、风机设备组成

1 成套设备到达验收

1、风机设备组成

风机设备主要由底座、塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱式变压器、及电气等部分组成。各种机型设备的重量不同,塔筒的高度不同,而塔筒的高度一般是随风力高度分布情况而确定。

1.1设备验收

风机设备主要由底座、塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱式变压器、及电气等部分组成。各种机型设备的重量不同,塔筒的高度不同,而塔筒的高度一般是随风力高度分布情况而确定。

2、安装场地要求

成套设备到达转运站,卸车前由设备保管员根据设备生产厂家的发货清单,对设备外观及数量进行查验。外观无损、数量相符方可卸车。

2、安装场地要求

目前国内风电场施工及设备存放场地主要有两种类型,一种是在现场设立临时存放场地,风机设备到货后集中存放在临时仓库,安装时再二次运输到吊装点。另一种是直接将风机设备运输到吊装现场存放不再二次运输。为了节约运输的成本,越来越多的风电场采用风机设备一次到位的方式。但这样也加大了对安装场地的要求,每个安装场地必须可以存放一台套风机的全部设备,并能让大型吊机和辅助吊机有吊装设备的位置。因此在设备到达现场前须要对进行场地策划,让场地符合风机设备安装的要求。

设备查验如发现设备外观损伤,包装箱破损,成捆、成件设备散落,保管员要做好原始记录,对异常情况进行拍照,并会同铁路部门作好商务原始记录,及时通知业主或监理部门。待业主、生产厂家和铁路运输部门代表到达后,三方共同进行鉴定,按上述三方达成的意见进行处理;对包装箱破损,成捆、成件散落设备,应根据设备装箱清单进行开箱清点验收,若无数量和质量差异,按设备运输保管要求重新包装。

目前国内风电场施工及设备存放场地主要有两种类型,一种是在现场设立临时存放场地,风机设备到货后集中存放在临时仓库,安装时再二次运输到吊装点。另一种是直接将风机设备运输到吊装现场存放不再二次运输。为了节约运输的成本,越来越多的风电场采用风机设备一次到位的方式。但这样也加大了对安装场地的要求,每个安装场地必须可以存放一台套风机的全部设备,并能让大型吊机和辅助吊机有吊装设备的位置。因此在设备到达现场前须要对进行场地策划,让场地符合风机设备安装的要求。

3、风机吊装

设备保管员应及时对到货设备登记建帐,将设备生产厂家、到货时间、设备名称、出厂编号、箱号及数量等有关数据输入计算机管理系统。

3、风机吊装

吊装时主力吊车的选用主要受到地理环境、场内道路状况、设备参数(机舱尺寸、重量、塔筒高度)等因素影响。随着风机单机容量的日趋增大,对吊装机械要求也越大。在场地和道路宽敞的情况下,一般使用履带吊进行吊装。但如果施工现场道路较窄,应首先考虑使用轮胎式起重机。因为使用履带吊进行吊装,如果道路狭窄,从一台风机到另一台风机间需要不断拆卸和重新安装履带吊,这样既拖延了工期,也加大了成本。目前国内安装的风机主要以1500kW机型为主,如江苏如东、江苏东台,吉林通榆、辽宁阜新、内蒙古呼伦贝尔等风电场。从目前国内1500kW风机设备安装的情况,一般要选用400t以上的大型履带吊或500t以上的轮胎吊来满足吊装要求。

1.2设备存放保管

吊装时主力吊车的选用主要受到地理环境、场内道路状况、设备参数(机舱尺寸、重量、塔筒高度)等因素影响。随着风机单机容量的日趋增大,对吊装机械要求也越大。在场地和道路宽敞的情况下,一般使用履带吊进行吊装。但如果施工现场道路较窄,应首先考虑使用轮胎式起重机。因为使用履带吊进行吊装,如果道路狭窄,从一台风机到另一台风机间需要不断拆卸和重新安装履带吊,这样既拖延了工期,也加大了成本。目前国内安装的风机主要以1500kW机型为主,如江苏如东、江苏东台,吉林通榆、辽宁阜新、内蒙古呼伦贝尔等风电场。从目前国内1500kW风机设备安装的情况,一般要选用400t以上的大型履带吊或500t以上的轮胎吊来满足吊装要求。

下面以华能吉林通榆风电场举例说明:华能吉林通榆风电场一期工程为100MW风电场,单机容量为1500kW,共67台。根据现场环境和设备的技术参数,则确定现场安装平台为50×50m2,地压为15t/m2,共存放3节塔筒、1个机舱、3个叶片、1个轮毂等一台套风机设备,并满足一台450t履带吊和一台辅助吊机吊装设备的站位要求。

在60/10t龙门吊覆盖的货场中划8000m2左右的场地作为设备堆放场,准备足够的设备垫木。

下面以华能吉林通榆风电场举例说明:华能吉林通榆风电场一期工程为100MW风电场,单机容量为1500kW,共67台。根据现场环境和设备的技术参数,则确定现场安装平台为50×50m2,地压为15t/m2,共存放3节塔筒、1个机舱、3个叶片、1个轮毂等一台套风机设备,并满足一台450t履带吊和一台辅助吊机吊装设备的站位要求。

根据设备参数和现场的环境因素,经过计算,我们确定CC2500/450t履带吊为主力吊机,根据机舱就位的最高高度(约72m),再确定吊臂的长度为96m,这样可以保证在叶轮吊装时,将叶轮的法兰口正对机舱就位而机舱不会碰杆(吊机吊臂),从而避免了吊机移位或机舱偏航等复杂作业。

电站控制设备、电气设备、GIS设备及水轮发电机组的部分设备、部件进库保管。

根据设备参数和现场的环境因素,经过计算,我们确定CC2500/450t履带吊为主力吊机,根据机舱就位的最高高度(约72m),再确定吊臂的长度为96m,这样可以保证在叶轮吊装时,将叶轮的法兰口正对机舱就位而机舱不会碰杆(吊机吊臂),从而避免了吊机移位或机舱偏航等复杂作业。

4、设备卸车

对水轮机主轴、发电机主轴及精度要求较高的大件设备在露天堆放保管期间,要搭盖雨布保管。

4、设备卸车

风电场设备卸车主要是指塔筒、机舱等大件设备的卸车。机舱是风机最重要的部件,也是最重的设备。根据设备的技术参数以及现场机械的实际情况,可以采用单机卸车或双机卸车。如内蒙古呼伦贝尔风电场塔筒最重40t,机舱54t,因而采用双机(一台65t汽车吊和一台50t汽车吊)卸车。塔筒用专用的吊装工具卸车。机舱则用吊装梁和双机进行卸车。

设备在转运站存放期间,要严格按设备保管条例进行保管,对设备生产厂家提出特殊要求的设备按厂家要求进行保管,对需要恒温保管的设备入库保管,所有设备在存放保管期间要注意通风、干燥、防潮、防锈,确保设备保管质量。

风电场设备卸车主要是指塔筒、机舱等大件设备的卸车。机舱是风机最重要的部件,也是最重的设备。根据设备的技术参数以及现场机械的实际情况,可以采用单机卸车或双机卸车。如内蒙古呼伦贝尔风电场塔筒最重40t,机舱54t,因而采用双机(一台65t汽车吊和一台50t汽车吊)卸车。塔筒用专用的吊装工具卸车。机舱则用吊装梁和双机进行卸车。

5、风机设备吊装

1.3设备发货

5、风机设备吊装

风机设备吊装主要指塔筒机舱、叶轮等大件设备吊装,其中最重要的环节是吊装机舱和叶轮(轮毂和叶片的组合体)。机舱最重则吊机受力也最大;叶片的受风面积最大,因此对风速要求严格,一般要求风速不大于8m/s.为了考虑叶片吊装的方便和容易操作,机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。我们一般要求主力吊机吊臂正对机舱的法兰(连接轮毂的法兰),这样对叶轮吊装就位方便得多,不需要移动吊机来调整位置(也不需要进行偏航来调整机舱的位置),而是吊机一次到位。如果侧面吊装机舱则还需要移动吊车的位置或进行偏航才能满足叶轮的吊装,根据风机设备吊装情况分析,选择大型主力吊机一般是机舱就位的标高(机舱顶部的高度)加上20m左右,就是主力吊机吊臂所需要的长度。

设备一般按业主或设备安装单位的设备进场计划通知书发货。设备管理人员要掌握了解工程设备安装进度,依据设备进场计划通知书的要求,合理安排设备发运顺序和数量,减少工地设备二次运输,特别是大件的二次运输。

风机设备吊装主要指塔筒机舱、叶轮等大件设备吊装,其中最重要的环节是吊装机舱和叶轮(轮毂和叶片的组合体)。机舱最重则吊机受力也最大;叶片的受风面积最大,因此对风速要求严格,一般要求风速不大于8m/s.为了考虑叶片吊装的方便和容易操作,机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。我们一般要求主力吊机吊臂正对机舱的法兰(连接轮毂的法兰),这样对叶轮吊装就位方便得多,不需要移动吊机来调整位置(也不需要进行偏航来调整机舱的位置),而是吊机一次到位。如果侧面吊装机舱则还需要移动吊车的位置或进行偏航才能满足叶轮的吊装,根据风机设备吊装情况分析,选择大型主力吊机一般是机舱就位的标高(机舱顶部的高度)加上20m左右,就是主力吊机吊臂所需要的长度。

叶轮吊装时,要求随时注意风速的变化,上面2个叶片溜绳按技术要求绑扎。每条溜绳需要5~6人,配合指挥人员进行松紧调整。叶轮与机舱对接时,需要2~4根尺寸适当的定位销进行定位,然后再慢慢松钩对接。

设备保管人员在设备发货后要及时登记、下帐,并将发货设备的有关数据输入计算机管理系统。

叶轮吊装时,要求随时注意风速的变化,上面2个叶片溜绳按技术要求绑扎。每条溜绳需要5~6人,配合指挥人员进行松紧调整。叶轮与机舱对接时,需要2~4根尺寸适当的定位销进行定位,然后再慢慢松钩对接。

塔筒吊装时,每节连接螺栓力矩达到《安装手册》上技术要求时才能松下吊机,进行下一步吊装工作。

2 大件装卸

塔筒吊装时,每节连接螺栓力矩达到《安装手册》上技术要求时才能松下吊机,进行下一步吊装工作。

根据风机塔筒的特点,在安装时除了按吊装安全规程进行作业,还应注意以下几点:

2.1大件设备装卸方案分类

根据风机塔筒的特点,在安装时除了按吊装安全规程进行作业,还应注意以下几点:

①塔筒起吊前,检查设备内所有的电缆,并进行必要加固措施,确保在吊装过程中电缆不被损坏。

对大件设备单元重量在60吨以下的设备,采用现有60/10吨龙门吊或50吨汽车吊和叉车按常规方案装卸。

①塔筒起吊前,检查设备内所有的电缆,并进行必要加固措施,确保在吊装过程中电缆不被损坏。

②塔筒内作业时必须做好漏电保护措施,检查电源线。

对大件设备单元重量在60吨-80吨的设备,采用60/10吨龙门吊与50吨汽车吊两台吊机共同作业的方案进行装卸。

②塔筒内作业时必须做好漏电保护措施,检查电源线。

③吊装底节和中节塔筒时,把临时安全绳固定在塔筒顶端,确保作业人员上下塔筒的安全,吊装上段塔筒后,把永久的安全绳安装好。

对大件设备单元重量在80吨以上的设备,采用特殊方法进行装卸作业。

③吊装底节和中节塔筒时,把临时安全绳固定在塔筒顶端,确保作业人员上下塔筒的安全,吊装上段塔筒后,把永久的安全绳安装好。

④塔筒对接时,由起重指挥站在地面通过对讲机与塔筒平台上人员联系,并指挥吊机动作;当机舱到达塔筒上方和叶轮与机舱对接时,吊装作业指挥权由地面起重指挥移交给塔筒平台上起重指挥,由其通过对讲机指挥吊机动作。

2.2装卸准备

④塔筒对接时,由起重指挥站在地面通过对讲机与塔筒平台上人员联系,并指挥吊机动作;当机舱到达塔筒上方和叶轮与机舱对接时,吊装作业指挥权由地面起重指挥移交给塔筒平台上起重指挥,由其通过对讲机指挥吊机动作。

⑤一般的机型要求将上段塔筒与机舱在同一天安装完成。

按业主方的要求,在装卸作业前制定设备装卸方案和安全保障措施,报经业主批准认可后方可实施。

⑤一般的机型要求将上段塔筒与机舱在同一天安装完成。

6、现场施工管理

加强起重设备管理,做好起重设备的检查和日常保养,使起重设备保持良好状态。

6、现场施工管理

由于风电场存在安装时间较短,长期风力大等特点,因此进行风电工程项目施工也有流动性大、工期短、长时间在大风环境下作业、不同风电场条件差异大、施工条件恶劣等特点。由于工期短,因此办公和住宿点一般采用临时搭建简易房或租用当地的民房来解决,这给现场施工管理带来一定的困难。因此主要管理人员应提前进入施工现场,收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料,然后根据施工特点提前采取相应有效的措施,充分利用当地的资源,以确保施工正常有序进行。

2.360吨以下设备装卸作业

由于风电场存在安装时间较短,长期风力大等特点,因此进行风电工程项目施工也有流动性大、工期短、长时间在大风环境下作业、不同风电场条件差异大、施工条件恶劣等特点。由于工期短,因此办公和住宿点一般采用临时搭建简易房或租用当地的民房来解决,这给现场施工管理带来一定的困难。因此主要管理人员应提前进入施工现场,收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料,然后根据施工特点提前采取相应有效的措施,充分利用当地的资源,以确保施工正常有序进行。

7、在风力较大情况下的施工管理

合理安排作业人员和场地。质量安全管理人员进行现场监督,操作人员要严格执行《成套设备装卸作业操作规程》,合理选择设备吊点布置钢丝绳,在钢丝绳与设备接触处设置防护材料,确保吊件不因起吊作业发生形变和外观损伤。

7、在风力较大情况下的施工管理

风电场存在长时间必须在较大风力情况下作业的特点。因此无论是作业期间或大型吊车停驻时,必须考虑到可能有最大的风速情况。若风的条件大于停车的限制值,必须及时把吊杆降低到地面上。如果场地条件允许,应该朝着迎风方向降低吊杆系统。必须及时考虑风力和风向的变化,每天预先收集信息。以便及时做好防范工作,吊车臂杆趴下后应用防风锚做好固定。

2.460吨-80吨设备装卸作业

风电场存在长时间必须在较大风力情况下作业的特点。因此无论是作业期间或大型吊车停驻时,必须考虑到可能有最大的风速情况。若风的条件大于停车的限制值,必须及时把吊杆降低到地面上。如果场地条件允许,应该朝着迎风方向降低吊杆系统。必须及时考虑风力和风向的变化,每天预先收集信息。以便及时做好防范工作,吊车臂杆趴下后应用防风锚做好固定。

履带吊转移时,速度一般不宜超过500m/h(由于吊臂长,吊机容易发生意外而侧翻),转移前用推土机把行车路线推平。转移时由履带吊司机长负责指挥,履带吊前方、左右履带设专人监护,保证前后履带角度不超过3度,左右履带夹角不超过2度。当地压不够时须铺设路基板,夜间转移时要配备照明设施。

装卸单元在60吨-80吨的设备时,用60/10吨龙门吊与50吨汽车吊共同作业。装卸作业前,先制定设备装卸方案,报业主认可批准后实施。

履带吊转移时,速度一般不宜超过500m/h(由于吊臂长,吊机容易发生意外而侧翻),转移前用推土机把行车路线推平。转移时由履带吊司机长负责指挥,履带吊前方、左右履带设专人监护,保证前后履带角度不超过3度,左右履带夹角不超过2度。当地压不够时须铺设路基板,夜间转移时要配备照明设施。

施工过程中,随时观察天气状况,及时将强风预报通知履带吊机长。吊车司机接到强风预告应马上停止作业,将吊钩升到最高位置,然后趴杆将臂杆头部触地或将臂杆放置于铁板凳上,关闭发动机,锁好操作室,人员撤离。

两台吊机同时作业要点:确定单车指挥信号,统一指挥,确保作业中两台起重设备作业的同步。

施工过程中,随时观察天气状况,及时将强风预报通知履带吊机长。吊车司机接到强风预告应马上停止作业,将吊钩升到最高位置,然后趴杆将臂杆头部触地或将臂杆放置于铁板凳上,关闭发动机,锁好操作室,人员撤离。

超大件设备装卸作业。

大件到站后应采用从铁路车辆水平移至卸车平台、再直接移至公路运输车辆的转运方法,减少大件从卸车平台卸到地面等中间环节,提高装卸作业的安全保证系数。此方法需与大件公路运输部门密切配合,确保大件转运的正常运行。

①大件从铁路车辆卸至平台工艺流程。

用地锚和钢丝绳固定铁路车辆——用枕木搭成与大件相适应的卸车平台——在大件下部选择合适的支顶点,用数个适当吨位的千斤顶同步将大件顶起——用枕木做成木椽垫固定于大件之下——在木椽下排放数组Ф100、壁厚大于或等于12mm无缝钢管——同步落下千斤顶使木椽落在无缝钢管组上——在与大件底部同高程,与卸车平台垂直方向打数个地锚——用滑轮组、手拉葫芦或其它牵引机械缓慢地将大件水平拉至卸车平台;同时在大件水平反方向牵数根安全保护绳,对重心较高的大件在上部适宜的方向加数根幌绳保证其稳定,——将承载大件的木椽与卸车平台固定,完成卸车过程。

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