有关风力发电场风机吊装施工工艺的研究

李宏龙

摘 要：风机吊装施工是一项复杂的工程，其对专业的施工技术、施工工艺及计算精度都有着极高的要求。针对风机吊装事故的频繁发生，本文展开了对事故多层次的分析。强调在风机吊装前，对施工进行勘测。并提出了有效的风机吊装施工工艺，以避免事故的发生，提高施工作业效率。

关键词：风机吊装；施工工艺；分析

随着我国节能环保理念的提升，风电产业逐渐兴起。我国风电场建设得到了广泛的发展。但我国的风力发电技术还处在发展阶段，在专业技术及工艺水平上还很难与发达国家相比。风机吊装的专业操作人员及指挥人员匮乏，同时操作人员的施工安全意识较差。想要提升吊装施工质量还存在着诸多难题。

1风机吊装事故分析

风机吊装的主要目的是为了实现风机与机舱的对接。吊装的吊具是由叶片、撑杆、链条等组成的。在现场施工中由于施工阶段质量管理存在疏忽，造成风机吊装事故时有发生。其施工阶段的质量管理主要包括施工工艺管理及施工安全管理。风机吊装施工工艺将对吊装安全产生直接的影响，因此在施工中选择有经验的技术人员，将在一定程度上避免了安全事故的发生。叶片及两侧撑杆都是为了保障吊机整体的平衡和稳定性。而不规范的施工工艺将造成叶片与地面夹角的扩大、撑杆变形、轮毂处连接板断裂。其次吊具设计的不科学性较大也是影响施工安全的主要原因。

2风机吊装施工勘测

为提高风机吊装施工的质量，应在施工前对吊具设备性能、风机混凝土施工质量进行勘测。吊具设备性能勘测是对吊具设计的科学性、吊具承载能力进行分析。吊具施工时，风机发生偏转，吊具因此受到的平面外力。吊具的性能对其平面外承载力及平面内承载力都提出了更高的要求。承载力等性能分析主要采用模拟参数计算的方式对其进行评估。模拟参数需要根据吊具的类型、型号进行验算，考虑其起吊角度和受力位置，计算出每根撑杆、钢板将承受的最大的力。依据建筑施工的要求、规范，来选择性能最优的吊装设计。风机混凝土的施工质量勘测是对风机吊装基础的保障。因此，应对混凝土材料、混凝土施工工艺进行严格的管理。在混凝土材料的选择上，应选用水化热低、安定性高的水泥，针对施工场地的地质环境，合理计算混凝土的配合比。避免因水泥的水化热，而造成砼的升温。采取合理的浇筑工艺，提升浇筑施工质量。并在吊机安装前后，对风机基础浇筑的沉降量级沉降速度进行测量，以确保建筑的沉降变化在规定的范围内。

3风机吊装施工工艺分析

3.1塔架安装

塔架安装具体流程：（1）对塔架进行基础检测，检测塔架安装的基础标高及安装的基础点是否符合塔架安装要求。（2）安装塔筒并做好测量工作。塔筒安装是为了实现与机舱的连接，在固定上段塔筒时，需要对主吊机的吊板、钢丝绳进行固定。塔筒的安装需要主吊机及辅吊机的配合，使得塔筒的重力能够有效分担在吊机上，提高安装效率。在固定塔筒后，需要对基础环法兰面的水平度进行检测。采用合理的计算方式，避免测量误差。做好法兰面的清洁工作及基础环的防腐工作。（3）塔架安装受到的风力应控制在10m/s，在起吊的过程中应将塔架放置于高于基础环1米以上的位置，避免塔架与电控柜的接触。（4）二次混凝土浇筑工作。采用添加早凝剂的水泥，将基础环内的剩余空间填满。

3.2机舱安装

机舱安装具体流程：（1）做好机舱内的清洁工作。将机舱盖打开，清洁内部底板表面的灰尘，并做好电缆的固定的工作。（2）对机舱内部部件进行检查。对机舱的发电机、液压系统进行检查。并检验与机舱连接处的螺栓是否固定结实。另外，机舱内齿轮箱的油量要达到油表规范高度要求。（3）安装起吊位置的选择。安装机舱顶盖的进气口即是最佳的起吊位置。在机舱上部三个吊点上安装吊带，做好起吊的相应准备工作。同时为了保证法兰面的支撑，可以在法兰面上涂密封胶，并在连接的螺栓上涂上油脂，增加螺栓的紧固性。（4）起吊机舱时，应在风向的垂直方向上，调整机舱纵轴线的位置。（5）控制升降速度。为保证机舱的安全起吊，应以3m/s的速度缓慢提升。同时上方控制升降的技术人员应用导正棒，调整其与塔筒顶部的对接。

3.3叶轮安装

叶轮的安装并不受时间及流程的限制，可以在施工的各阶段实现组装目的。叶轮安装具体流程：（1）清洁材料，场地选择。首先需要对叶轮安装所需要的材料如吊帶、叶片支架等进行清洁处理。除去叶片、链条上锈迹，并做好防锈工作。在较为平坦的场地上，将叶轮组装完成。（2）吊装固定环的安装。将三根叶根吊装在叶轮的固定环上，并用吊带分别绑在叶根部。利用变桨系统，使叶片角度呈87°的星型结构。并拧紧螺母，加固长螺杆的固定。（3）高空人员的配合。在叶轮抬吊的过程中，需要机舱内部的人员配合。帮助地面工作人员，调整叶轮的移动。（4）控制拉绳所受重力。在用钢丝绳抬吊的过程中，偏航轴承下平面不齐，水平面内，拉绳重力差较大。难以实现与机舱主轴法兰对接，同时受力不均，将给吊装施工带来很大的安全隐患。（5）吊具的卸装。叶轮固定在法兰上，将螺丝预紧后再次松开，缓慢卸下吊具。避免叶片的叶尖朝下着地。

结语

风能作为极具商业潜力的可再生资源，在市场需求的不断推动下，发展势头强劲。风机吊装技术及工艺也在不断革新发展。工艺技术上的缺陷及吊装工程的可控性管理已成为风力产业发展的重要课题。

参考文献

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[2]马德云，鲁巧稚，南锟，孙迪，左勇志.风力发电风机吊装事故原因分析[J].建筑技术，2014，45（04）：329-332.

[3]何昌茂.风电场风机吊装技术探讨[J].福建建材，2013（05）：89-90.

（作者单位：中天科技集团海洋工程有限公司）