劉艷青

（山西省安裝集團股份有限公司，山西太原 030000）

0 引言

為滿足行業(yè)需求，當(dāng)前風(fēng)電機組葉輪直徑設(shè)計不斷增大，安裝高度的提升使施工難度隨之提升。因此，強調(diào)行業(yè)應(yīng)提高對風(fēng)電機組安裝工作的重視度，將單葉片吊裝型風(fēng)電機組安裝技術(shù)應(yīng)用到實際施工作業(yè)中，切實落實技術(shù)控制工作，充分發(fā)揮技術(shù)作用，優(yōu)化現(xiàn)場施工流程有序性，確保施工有效性，提高風(fēng)電場建設(shè)水平。

1 研究背景

當(dāng)前，各行各業(yè)均高度關(guān)注環(huán)境保護工作，這也為新能源行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的機遇。風(fēng)能屬于可持續(xù)能源，借助風(fēng)力發(fā)電不僅能夠保障區(qū)域供電穩(wěn)定性以及安全性，還能夠在最大程度上降低環(huán)境污染，減少其他行業(yè)在傳統(tǒng)燃料使用方面的依賴性，促進電力行業(yè)整體發(fā)展。因此，在新能源產(chǎn)業(yè)中，風(fēng)力發(fā)電具有代表性，受到行業(yè)的高度認(rèn)可。近年來，各項政策推行使風(fēng)力發(fā)電成本不斷下降。當(dāng)前風(fēng)電機組更加重視單機容量、葉輪直徑等設(shè)計工作，風(fēng)電技術(shù)發(fā)展使設(shè)備機型、設(shè)計參數(shù)也發(fā)生了一定的變化，傳統(tǒng)吊裝作業(yè)往往難以滿足行業(yè)需求，需要行業(yè)進一步加大研究力度，探索更加科學(xué)的吊裝技術(shù)，進而有效保障風(fēng)電機組安裝效果，為區(qū)域供電提供保障。與常規(guī)技術(shù)進行對比，單葉片吊裝技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，并且近年來已經(jīng)逐步被應(yīng)用到風(fēng)電行業(yè)中，具有良好的適應(yīng)性，優(yōu)勢明顯。吊裝作業(yè)屬于整個風(fēng)電發(fā)電機組安裝工作的重要一環(huán)，常規(guī)葉輪整體吊裝具有一定的危險性，具有較高的復(fù)雜性，一旦未做好操作處理工作，不僅會導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至還會出現(xiàn)人員傷亡事件，對整個項目的開展影響嚴(yán)重。因此，以保障風(fēng)力發(fā)電穩(wěn)定性作為重點，要求行業(yè)應(yīng)切實關(guān)注風(fēng)力發(fā)電吊裝作業(yè)，加強技術(shù)控制工作，確保所有操作均按照規(guī)范流程進行，并配合針對性安全措施，確保整個吊裝作業(yè)順利開展。在明確單葉片吊裝優(yōu)點的基礎(chǔ)上，考慮到單葉片吊裝的風(fēng)險，行業(yè)應(yīng)做好技術(shù)分析工作，進而為單葉片吊裝作業(yè)提供支持[1]。

2 案例分析

本文以某5MW 風(fēng)電機組為例，該葉輪直徑200m，葉片長度97m。如果按照常規(guī)方式完成吊裝工作，占地面積相對較大。因此，本文提倡采取單葉片吊裝方式，下文對風(fēng)電機組安裝技術(shù)進行分析。經(jīng)方案對比，借助單葉片吊裝型風(fēng)電機組安裝技術(shù)優(yōu)勢顯著，能夠有效減少現(xiàn)場設(shè)備組裝應(yīng)用場地，有利于節(jié)省空間。該技術(shù)吊裝順序更加合理，可確保機械吊裝后各項性能得到最大化發(fā)揮，提升現(xiàn)場施工安全性。在安裝單葉片后，起重機能夠在施工基礎(chǔ)上，同步安裝其他葉片，有效提升整體吊裝施工效率。同時，借助該安裝技術(shù)，現(xiàn)場應(yīng)用主吊機械安裝葉輪，對比其他技術(shù)，該技術(shù)有利于促進成本節(jié)約。在工況相同的情況下，借助單葉片吊裝技術(shù)，經(jīng)分體吊裝方式，可有效減輕重量，為汽車起重機吊裝提供方便，提高建設(shè)速度。該技術(shù)實施迎風(fēng)面積更小，能夠提升最大允許風(fēng)速，增加窗口期，在風(fēng)電場建設(shè)中具有較高的適應(yīng)性。經(jīng)對比分析，單葉片吊裝型風(fēng)電機組安裝技術(shù)更適合本文項目。下文具體對相關(guān)安裝技術(shù)進行分析。

3 單葉片吊裝特點

風(fēng)力發(fā)電機中主要存在3 片葉片，傳統(tǒng)技術(shù)通過逐一安裝葉片，完成施工作業(yè)，但是該方法施工較為煩瑣，施工難度較高，整體吊裝重量較重，并且迎風(fēng)面積較大，在吊裝后，需要占用施工場地大量時間，難以滿足實際施工需求。而相比較之下，單葉片吊裝操作相對簡單，吊裝重量較輕，并且占地面積較小，夠有效保障吊裝效果。對比傳統(tǒng)吊裝技術(shù)，該技術(shù)吊裝效果明顯。同時，經(jīng)單葉片吊裝，不會占用額外區(qū)域，能夠有效減少征地面積，可有效減少區(qū)域土地破壞情況，有利于促進生態(tài)保護，施工更加方便。在吊裝過程中，技術(shù)需要起吊空間更小，基本不存在高度限制，適應(yīng)性較強，能夠在最大程度上減少安裝平臺面積，并且不會對施工區(qū)域周邊植被造成破壞。正常而言，由于葉片表面積較大，在安裝過程中，受到風(fēng)荷載影響，將會導(dǎo)致吊裝效果下降，而該技術(shù)對風(fēng)速要求更低，應(yīng)用更加方便。經(jīng)單葉片吊裝處理，迎風(fēng)面積較小，基本不受風(fēng)荷載影響。因為技術(shù)會分別對輪轂、葉片進行吊裝處理，吊裝要求更低，可有效降低吊裝成本，提高整個吊裝作業(yè)的經(jīng)濟性。如果后續(xù)出現(xiàn)單一葉片損壞情況，經(jīng)該技術(shù)單獨吊裝處理，可直接更換損壞的葉片，不需要拆卸整個葉輪，維修更加方便[2]。

4 單葉片吊裝型風(fēng)電機組安裝技術(shù)要點

4.1 施工前期準(zhǔn)備

所有施工參建方在施工前參與技術(shù)聯(lián)絡(luò)會，集中就施工方案進行審批，落實各項技術(shù)交底工作，加強內(nèi)部培訓(xùn)工作，確保專業(yè)能力符合行業(yè)要求。具體而言，應(yīng)篩選具備一定從業(yè)經(jīng)驗的施工人員進行施工處理，強調(diào)施工人員應(yīng)具備良好的問題處理以及解決能力，明確行業(yè)操作規(guī)范。特殊工種施工人員應(yīng)持證上崗，對施工使用設(shè)備進行檢查，確保所有機械狀態(tài)良好，可正常工作。對吊裝工具進行檢查，要求所有工具應(yīng)與國家檢驗標(biāo)準(zhǔn)相符。對施工涉及材料進行檢查，確保材料準(zhǔn)備齊全。做好基礎(chǔ)施工工作，加強鋼筋混凝土保養(yǎng)工作，清理好現(xiàn)場。在吊裝期間，應(yīng)注意控制吊裝風(fēng)速。

4.2 吊裝器械安排

在風(fēng)機場，應(yīng)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，做好吊裝機械安置工作，確保安置妥當(dāng)，為后續(xù)施工作業(yè)奠定基礎(chǔ)。因為本次施工葉輪不涉及地面組合，考慮到后續(xù)車輛進出、機械施工等因素，可在道路側(cè)放置吊裝平臺。做好場地管理工作，應(yīng)提前給予壓實處理，保障場地平整度，確保吊裝平臺穩(wěn)定性，滿足后續(xù)吊裝作業(yè)需求。當(dāng)前主機站位在場地方面要求應(yīng)控制在16m×16m，強調(diào)該平臺應(yīng)符合設(shè)備站位面積要求。并且主機站位對地耐壓力應(yīng)始終超過16t/m2，滿足設(shè)備作業(yè)期間壓力需求。需要注意的是，在吊裝前，應(yīng)給予地基承載力試驗。如果區(qū)域地質(zhì)條件具有特殊性，需要提前做好加固處理，以免后續(xù)受到施工影響，導(dǎo)致地基下陷，確保施工安全性。應(yīng)以吊裝半徑作為依據(jù)，合理布置吊裝機械，并進一步安排吊車站位，確保各項機械設(shè)備能夠在后續(xù)正常運行。

4.3 塔架吊裝技術(shù)

在塔架法蘭平面上，經(jīng)統(tǒng)一指揮，控制主吊、輔助吊車，起鉤后吊離地面。該項施工中，輔助吊車在離地0.5m 停止運行。主吊機械繼續(xù)運行，直到整個塔架處于直立狀態(tài)，將吊具拆除。合理控制塔架提升高度，在塔架下落過程中，應(yīng)保持與法蘭間的間距。按照上述方法，繼續(xù)安裝場地各段塔吊[3]。

4.4 塔架畫線處理

塔架畫線屬于重要施工步驟，要求工作人員應(yīng)做好相應(yīng)的控制工作，確保各項參數(shù)合理性。結(jié)合實際施工情況，明確螺栓孔位置。其中，保持機艙、吊裝設(shè)備相對，并將吊裝機械偏轉(zhuǎn)90°。合理控制相關(guān)設(shè)備之間的距離，要求起重機臂桿應(yīng)側(cè)對機艙，在合理控制安全距離的基礎(chǔ)上，進一步確定葉片、輪轂、起重機臂桿之間的距離。結(jié)合機艙參數(shù)數(shù)據(jù)，對機艙、起重機臂桿安全距離進行模擬，經(jīng)過計算得出，將機艙向90°偏轉(zhuǎn)后，可滿足整個風(fēng)電機組安裝的安全距離要求。進一步計算螺栓孔偏轉(zhuǎn)情況。本次項目中，機艙、塔架共存在85 個連接螺栓。為確定機艙定位點，工作人員應(yīng)經(jīng)過準(zhǔn)確計算，最終確定在機械臂中線中，選取第25 個螺栓孔作為定位點。

4.5 機艙安裝技術(shù)

工作人員應(yīng)高度重視機艙吊裝工作，切實加強技術(shù)細(xì)節(jié)化控制，確保整個吊裝工作順利進行?？墒褂脤I(yè)工具連接機艙吊點，將兩條控制繩安裝在機艙相應(yīng)位置處，做好固定處理，確保在整個吊裝過程中，能夠根據(jù)實際情況，合理調(diào)整機艙吊裝方向，保持勻速緩慢狀態(tài)，對機艙進行起吊處理，注意對中心偏移情況進行檢查，要求偏移水平度應(yīng)保持在低度范圍內(nèi)，確保整個機艙平穩(wěn)性。做好連接面清理工作，以免影響起吊效果[2]。在吊起機艙后，加強牽引繩控制，把控機艙方向，確保機艙塔筒能夠順利對接，按照規(guī)定安裝相應(yīng)的螺栓，給予固定處理。需要注意的是，螺栓安裝期間應(yīng)合理控制吊車荷載。上述工作完成后，將控制繩、吊具拆除，松開剎車，觀察主軸狀態(tài)，在主軸呈現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，說明吊裝完成[4]。

4.6 輪轂安裝技術(shù)

在該項工作開始前，起吊導(dǎo)流罩，將其吊至到輪轂上方，要求兩者在整體方向上保持一致。使用專業(yè)工具安裝輪轂，在確定輪轂位置后，應(yīng)用連接螺栓進行固定。將運輸架等相關(guān)設(shè)備拆除后，繼續(xù)起吊[3]。在整個起吊過程中，合理控制輪轂方向，起吊位置為機艙前端部位，合理調(diào)整輪轂、機艙對應(yīng)位置，確保角度對準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，安裝輪轂，并使用連接螺栓固定，拆除剩余吊裝工具[5]。

4.7 葉片安裝技術(shù)

在輪轂安裝完成后，進一步做好葉片安裝控制。該技術(shù)需要分別對3 支葉片進行起吊處理。在第一支葉片吊裝方面，在吊裝前，需要集中對葉片進行檢查，在確定葉片未出現(xiàn)損傷的情況下，固定好相應(yīng)的零部件，并選取合適的位置安裝護板。應(yīng)用運輸車對葉片進行吊裝處理，將葉片放置在旋轉(zhuǎn)支架上，按照操作要求，安裝葉片螺栓，合理調(diào)整葉片姿態(tài)，根據(jù)單葉片安裝說明，將吊具安裝在葉片上，并將兩根控制繩安裝在吊具上，做好施工前期工作。在施工期間，使用控制繩，對葉片方向進行控制，確保方向準(zhǔn)確性。啟動盤車系統(tǒng)，在做好葉片安裝方向控制的基礎(chǔ)上，保持與地面垂直。使用遙控器對吊具進行調(diào)整，保持葉片呈現(xiàn)軸向水平狀態(tài)，對葉片進行起吊處理，控制葉片接近輪轂，在變槳軸承螺栓孔中，將葉根螺栓插入其中，使用專業(yè)工具，經(jīng)機艙間隙，將葉片插入輪轂中，結(jié)合實際情況，合理調(diào)整各設(shè)備的位置，確保安裝精準(zhǔn)度。將螺栓固定在螺栓孔內(nèi)后，安裝螺母，并做好固定處理。合理控制吊具下移，控制起重機自動脫鉤，并結(jié)合具體情況，適當(dāng)抬高吊具，按照葉尖方向進行移動，拆除吊具。合理移動葉片，完成葉片鎖止處理[6]。在安裝螺柱后，順漿情況下，將輪轂退出。在第二支葉片吊裝方面，將兩只緊銷退出，應(yīng)用盤車系統(tǒng)，對葉輪進行旋轉(zhuǎn)處理，借助控制繩將葉片保護套去除，做好緊銷孔位對應(yīng)處理，并按照第一支葉片安裝方式完成后續(xù)安裝工作。第三支葉片同樣按照上述操作完成安裝處理。在安裝處理結(jié)束后，應(yīng)及時拆除掉工裝?？蓱?yīng)用盤車系統(tǒng)，合理調(diào)整葉輪狀態(tài)，確保葉輪鎖止。將電源斷開后，經(jīng)手動泄壓方式，拆除相應(yīng)管線，將工裝經(jīng)過吊裝處理后放置在地面，解除葉片鎖鎖定狀態(tài)，進一步安裝防雷碳刷。將輪轂中的接線進行恢復(fù)處理，對機艙內(nèi)其他部件進行恢復(fù)。在對中工作結(jié)束后，將剎車松開，觀察葉輪狀態(tài)，確保葉輪始終呈現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)[7]。

在吊裝過程中，需要工作人員密切關(guān)注各項操作細(xì)節(jié)，加強控制處理工作，進而有效保障電吊裝效果。需要注意的是，在吊裝過程中，工作人員應(yīng)保持良好的控制能力，借助專業(yè)手段。加強葉片監(jiān)測工作，重點檢查平衡性以及傾斜度，結(jié)合實際要求進行調(diào)整，保證各項參數(shù)的準(zhǔn)確性。同時，在整個吊裝處理過程中，應(yīng)注意觀察環(huán)境變化，以免受到環(huán)境變化影響，葉片平衡力下降，導(dǎo)致吊裝效果難以滿足行業(yè)要求。應(yīng)配備相應(yīng)的自動脫鉤功能，經(jīng)按鈕處理后，使葉片能夠順利完成空中對接，及時撤出吊具。應(yīng)按照單獨起吊的方式，對輪轂進行安裝處理，并配套相應(yīng)的主、輔吊具。同時，應(yīng)結(jié)合項目實際情況，在必要的情況下，可對輪轂進行特殊設(shè)計處理，進而有效滿足實際安裝需求。在傳動鏈中，應(yīng)配套相應(yīng)的盤車、鎖止功能，確保在葉輪不平衡的情況下，葉片能夠具備一定的荷載承受能力。工作人員應(yīng)提高對葉片吊裝處理工作的重視度，建立良好的安全意識，明確各施工操作安全連接點，嚴(yán)格按照規(guī)范落實施工操作，確保施工安全性[8]。

5 結(jié)語

綜上所述，借助單葉片吊裝技術(shù)，能夠為風(fēng)電機組安裝工作提供便利，進而有效滿足行業(yè)整體發(fā)展需求。本文結(jié)合當(dāng)前行業(yè)發(fā)展實際情況，以具體項目出發(fā)，在分析單葉片吊裝技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，綜合多方面因素，梳理了單葉片吊裝技術(shù)流程，通過做好前期準(zhǔn)備工作，合理安置吊裝器械，進一步加強塔架吊裝、塔架畫線處理，做好機艙、輪轂以及葉片安裝技術(shù)，可有效提升風(fēng)電機組安裝效果，確保區(qū)域供電穩(wěn)定性。在當(dāng)前風(fēng)電行業(yè)技術(shù)不斷完善的當(dāng)下，在后續(xù)單葉片吊裝技術(shù)也會更加完善。工作人員應(yīng)以實踐出發(fā)，積極探索先進技術(shù)，并從細(xì)節(jié)著手，不斷對現(xiàn)有技術(shù)進行完善，配套專業(yè)的維護技術(shù)，促進單葉片吊裝技術(shù)改進，促進行業(yè)整體發(fā)展。