摘要:介紹了某山地風電場EPC總承包項目在冬季施工條件下的單葉片吊裝過程,以總承包項目部為視角,論述了該山地風電冬季施工中,應以道路維護、大件運輸、吊裝工程為管理控制重點。此外,還從安全技術措施、人員機械準備、現(xiàn)場吊裝作業(yè)等方面對整個吊裝過程進行了簡要敘述,可為其他類似項目的工程管理提供參考。
關鍵詞:山地風場;單葉片吊裝;冬季施工
1? ? 工程概況
項目建設地點位于黑龍江省賓縣東部與方正縣交界的老爺嶺,海拔高度200~550 m。本期容量50 MW,安裝20臺單機容量為2 500 kW的發(fā)電機組。風機機位多分布在山腰處,風電場內運輸?shù)缆吩O計路面寬度僅5 m,且多陡坡、急轉彎,機械設備移動、風機大件設備運輸難度較大。此外,受風機吊裝平臺尺寸限制,需要以單葉片吊裝、高空對位的方式進行葉片安裝,給項目施工帶來了一定難度。按照項目施工計劃,首臺風機吊裝定于11月進行。此時,東北地區(qū)日平均氣溫已低于5 ℃,項目進入冬季施工階段。大件設備運輸、單葉片吊裝過程受低溫、降雪影響較大,安全風險高。
根據(jù)場地條件與施工要求,本項目單葉片吊裝選用SSC1020C型汽車起重機與QY80V型80 t汽車起重機作為主要起重機械。其中,1020型汽車起重機作為主力起重機,80 t起重機作為輔助機械,主要負責葉片從工裝車卸下過程中的溜尾。起重機械、葉片參數(shù)如表1、表2所示。
2? ? 冬季施工單葉片吊裝管理重點
與葉片輪轂在地面組裝的常規(guī)施工形式相比,單葉片吊裝工藝更為復雜。此外,山地地區(qū)道路狀況差,東北地區(qū)冬季降雪頻繁、天氣寒冷等條件使項目實施難度更大。對于施工過程中的管理重點,主要有以下幾方面:
2.1? ? 道路狀況
良好的道路狀況是人員、設備運輸及機械移動的基礎,是山地風場建設的基本條件。進入冬季后,東北地區(qū)降雪較多,尤其不利于起重機械的轉場與大型設備的運輸。
2.2? ? 大件設備運輸
大件設備運輸車輛具備超長、超寬、超重等特點,需要借助裝載機進行牽引;風場道路狹窄、路面曲折復雜,運輸過程對大件設備運輸安全性要求較高。
2.3? ? 單葉片吊裝施工
本項目吊裝平臺尺寸為40 m×50 m,無法滿足風機各大型部件的臨時存放,且無法在地面完成輪轂與葉片的組裝工作,需要以單葉片吊裝、高空對位的方式進行葉片安裝。
3? ? 冬季施工單葉片吊裝實施流程
3.1? ? 安全措施
(1)檢查風場道路、吊裝平臺地基承載力,防止地面塌陷。(2)合理布置設備吊裝工位,吊裝現(xiàn)場設立危大工程告知牌,明確施工過程危險源。(3)嚴格遵守受限空間作業(yè)、雙機抬吊作業(yè)、單葉片吊裝作業(yè)等作業(yè)票制度。(4)落實施工用電安全。建立施工用電管理制度,施工用電應符合規(guī)范要求。(5)對吊裝區(qū)域進行隔離。施工人員佩戴工作牌,禁止非工作人員隨意進出吊裝場地。(6)加強林區(qū)消防管理。項目位于林場內,防火工作須嚴格按照當?shù)亓謭鲇嘘P規(guī)定執(zhí)行,配備足量消防器材。(7)應急管理。成立應急管理組織機構,編制專項應急預案,落實現(xiàn)場應急救援設備物資。
3.2? ? 技術準備
(1)大型設備吊裝方案:根據(jù)住建部〔2018〕37號危險性較大的分布分項工程安全管理規(guī)定,大型設備吊裝方案需按照要求進行專家論證。通過后的方案方可用于施工。
(2)單葉片吊裝作業(yè)指導書:組織風機廠家、施工單位通過專題會議的方式對現(xiàn)場單葉片吊裝的可行性進行討論,對討論通過的方案進行逐級交底。
(3)大件設備運輸牽引方案:大件設備運輸廠家按照設備參數(shù)、風場道路實際情況制定牽引方案,并附相關計算書。
(4)對于施工過程中涉及的專項方案,由編制單位技術負責人在施工前對施工人員進行方案交底。
3.3? ? 道路維護
項目所在地區(qū)冬季降雪較多,大件設備運輸前必須進行清雪,本項目采用人工與裝載機相結合的方式進行清雪。首先,裝載機輪胎加掛防滑鏈,將裝載機機頭換為帶有吹掃功能的掃雪機頭,對風場道路的浮雪進行第一遍吹掃;完成后將裝載機機頭換為原有機頭,對附著在道路表面的積雪進行第二遍刮除;刮除完成后,采用人工清雪的方式對殘余積雪進行第三遍清掃。為確保道路運輸?shù)陌踩?,要求路面無殘留積雪;對于仍有積雪殘留的路段,項目采用將路面浮土挖除,隨后用爐灰渣或山皮土鋪墊并壓實的方式進行處理。
3.4? ? 設備牽引
風場道路現(xiàn)場存在急轉彎,且個別路段坡度較大,最陡處坡度達到18%,采用三臺裝載機牽引的方式運輸風機設備。運輸前,由設備運輸廠家相關人員到場對道路狀況進行評估。設備運輸過程中,禁止任何單位人員、車輛隨意進出運輸路段;運輸單位在運輸路段關鍵路口設專人值守。牽引運輸過程中,負責風場道路施工的單位隨時待命,如牽引過程中突降大雪,立即進入現(xiàn)場進行清雪工作,確保設備運輸工作迅速、安全完成。
3.5? ? 單葉片吊裝
3.5.1? ? 場地準備
單葉片吊裝受場地尺寸限制,大件設備無法在地面進行擺放,葉片必須車板起吊。需要事先將主起重機與輔助起重機位置固定,便于工裝車站位(圖1)。吊裝平臺內積雪必須及時清理。
3.5.2? ? 人員準備
設總指揮1名、技術負責人1名、專職安全員1名、1020型汽車式起重機司機1名、80 t汽車式起重機1名、起重指揮2名、電工4名、安裝工10名、操作工10名。對現(xiàn)場施工人員的資質進行審查,檢查特種作業(yè)人員的專業(yè)培訓記錄,檢查方案交底記錄,查看施工人員工作著裝、精神狀態(tài)及個人安全用具。
3.5.3? ? 機械、工器具準備
單葉片吊裝工序較為復雜,冬季施工機械存在降效的情況,需要對現(xiàn)場機械、工器具的準備情況進行仔細檢查。起重機需在現(xiàn)場進行負荷試驗,單葉片吊裝工具、盤車系統(tǒng)裝置需要現(xiàn)場調試。
3.5.4? ? 盤車
輪轂吊裝完成后,施工人員進入塔筒頂部進行盤車。通常情況下,盤車工作僅需3~4 h即可完成。但施工現(xiàn)場日平均氣溫在-10 ℃以下,整個盤車過程至少需要12 h,為不影響后續(xù)施工,盤車必須選擇在夜間進行。
3.5.5? ? 吊裝前對天氣情況進行確認
單葉片吊裝溫度不得低于-20 ℃,風速不得超過8 m/s(非地面風速,而是主起重機風速儀上顯示的風速),大霧、雪、冰雹等惡劣天氣下嚴禁吊裝作業(yè)。
3.5.6? ? 單葉片吊裝
在所有準備工作確認完畢且環(huán)境條件允許時,開始進行單葉片吊裝(圖2)。
過程如下:(1)工裝車就位,進行變槳操作,把槳葉變到傾斜20°。(2)溜尾輔助起重機在葉尖處站位,并在葉尖處掛好吊帶,同時系掛葉尖護套和2根溜繩。(3)主吊車系掛單葉片吊具,抬起1~2 m。單葉片吊具通電,每側系掛2根葉片吊帶,并在吊具上系掛2根溜繩。(4)主起重機系掛單葉片吊具移動到葉片上面,人員在葉片上面清理積雪,并同步將葉片下端穿過來的兩根吊帶系掛到吊具另外一側,把葉片兜?。ㄏ祾旌歪尫艈稳~片吊具的吊帶都需要給吊具通電)。此時斷開電源,從機艙上面的天窗下放一根細繩將斷開的電源線捆綁牢靠。(5)對已完成系掛的吊帶進行檢查,主起重機和輔助起重機同時工作,把葉片緩緩抬起。當葉片上升至超過工裝車后,工裝車離開。(6)工裝車離開后下放葉片,拆除輔助起重機的吊帶。(7)調整葉片位置,由平行道路走向變?yōu)榇怪钡缆纷呦?。?)主起重機緩慢上升,機艙人員緩慢提升捆綁電源線的細繩。下方人員通過拉拽溜繩控制葉片平衡。(9)葉片上升至輪轂對接處后,將電源線拉拽至機艙處通電變槳,緩慢對齊葉片。(10)緊固40顆螺栓以后,控制單葉片操作盒將單葉片吊具一側的兩根吊帶脫鉤。(11)主起重機緩慢將單葉片吊具下落,下落同時將機艙電源斷開,通過細繩下放電源線,將葉片剩余螺栓緊固至力矩的70%。(12)通過液壓盤車轉動輪轂120°,在轉動過程中,將葉尖護套取下,供下一片葉片吊裝使用。
4? ? 結論
風機吊裝是風電建設項目施工過程中的重要一環(huán),也是風險系數(shù)最高的一項工作。對于本項目,存在道路曲折、設備運輸難度大、冬季降雪、冬季施工降效等諸多風險。為此,總承包項目部從以下幾點著手進行了過程管控:(1)道路是山地風場吊裝施工的基礎,首先要確保道路暢通,才能開展機械、設備的運輸工作;(2)大件運輸是吊裝前一項重要的準備工作,需要精心準備、全程監(jiān)護、及時溝通;(3)單葉片吊裝是控制重點,需要從場地、人員、機械設備、施工流程等多方面進行控制。
作為總承包項目,考慮的不只是單葉片吊裝過程,也要考慮單葉片吊裝的所有前期準備工作,更加體現(xiàn)出工程項目任何一項工作都不是單獨存在的,而是與其他工作有機地結合成整體。只有充分考慮實施過程中的所有環(huán)節(jié),才能有效降低施工風險,保證吊裝工作的安全、質量與進度。
收稿日期:2020-05-27
作者簡介:范迪(1989—),男,吉林四平人,碩士研究生,工程師,研究方向:電力工程管理。