劉艷青

（山西省安裝集團(tuán)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(jī)組葉輪直徑設(shè)計(jì)不斷增大，安裝高度的提升使施工難度隨之提升。因此，強(qiáng)調(diào)行業(yè)應(yīng)提高對(duì)風(fēng)電機(jī)組安裝工作的重視度，將單葉片吊裝型風(fēng)電機(jī)組安裝技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際施工作業(yè)中，切實(shí)落實(shí)技術(shù)控制工作，充分發(fā)揮技術(shù)作用，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工流程有序性，確保施工有效性，提高風(fēng)電場(chǎng)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(hù)工作，這也為新能源行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的機(jī)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(jìn)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(xiàng)政策推行使風(fēng)力發(fā)電成本不斷下降。當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組更加重視單機(jī)容量、葉輪直徑等設(shè)計(jì)工作，風(fēng)電技術(shù)發(fā)展使設(shè)備機(jī)型、設(shè)計(jì)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(jìn)一步加大研究力度，探索更加科學(xué)的吊裝技術(shù)，進(jìn)而有效保障風(fēng)電機(jī)組安裝效果，為區(qū)域供電提供保障。與常規(guī)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，單葉片吊裝技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)，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(shì)明顯。吊裝作業(yè)屬于整個(gè)風(fēng)電發(fā)電機(jī)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(xiǎn)性，具有較高的復(fù)雜性，一旦未做好操作處理工作，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至還會(huì)出現(xiàn)人員傷亡事件，對(duì)整個(gè)項(xiàng)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(diǎn)，要求行業(yè)應(yīng)切實(shí)關(guān)注風(fēng)力發(fā)電吊裝作業(yè)，加強(qiáng)技術(shù)控制工作，確保所有操作均按照規(guī)范流程進(jìn)行，并配合針對(duì)性安全措施，確保整個(gè)吊裝作業(yè)順利開展。在明確單葉片吊裝優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，考慮到單葉片吊裝的風(fēng)險(xiǎn)，行業(yè)應(yīng)做好技術(shù)分析工作，進(jìn)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(jī)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(duì)較大。因此，本文提倡采取單葉片吊裝方式，下文對(duì)風(fēng)電機(jī)組安裝技術(shù)進(jìn)行分析。經(jīng)方案對(duì)比，借助單葉片吊裝型風(fēng)電機(jī)組安裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，能夠有效減少現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組裝應(yīng)用場(chǎng)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(jī)械吊裝后各項(xiàng)性能得到最大化發(fā)揮，提升現(xiàn)場(chǎng)施工安全性。在安裝單葉片后，起重機(jī)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(shí)，借助該安裝技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用主吊機(jī)械安裝葉輪，對(duì)比其他技術(shù)，該技術(shù)有利于促進(jìn)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(jī)吊裝提供方便，提高建設(shè)速度。該技術(shù)實(shí)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(chǎng)建設(shè)中具有較高的適應(yīng)性。經(jīng)對(duì)比分析，單葉片吊裝型風(fēng)電機(jī)組安裝技術(shù)更適合本文項(xiàng)目。下文具體對(duì)相關(guān)安裝技術(shù)進(jìn)行分析。

3 單葉片吊裝特點(diǎn)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(chǎng)地大量時(shí)間，難以滿足實(shí)際施工需求。而相比較之下，單葉片吊裝操作相對(duì)簡(jiǎn)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(duì)比傳統(tǒng)吊裝技術(shù)，該技術(shù)吊裝效果明顯。同時(shí)，經(jīng)單葉片吊裝，不會(huì)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(jìn)生態(tài)保護(hù)，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(qiáng)，能夠在最大程度上減少安裝平臺(tái)面積，并且不會(huì)對(duì)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(huì)導(dǎo)致吊裝效果下降，而該技術(shù)對(duì)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?yàn)榧夹g(shù)會(huì)分別對(duì)輪轂、葉片進(jìn)行吊裝處理，吊裝要求更低，可有效降低吊裝成本，提高整個(gè)吊裝作業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(dú)吊裝處理，可直接更換損壞的葉片，不需要拆卸整個(gè)葉輪，維修更加方便[2]。

4 單葉片吊裝型風(fēng)電機(jī)組安裝技術(shù)要點(diǎn)

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(huì)，集中就施工方案進(jìn)行審批，落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)交底工作，加強(qiáng)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(yàn)的施工人員進(jìn)行施工處理，強(qiáng)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(duì)施工使用設(shè)備進(jìn)行檢查，確保所有機(jī)械狀態(tài)良好，可正常工作。對(duì)吊裝工具進(jìn)行檢查，要求所有工具應(yīng)與國家檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)相符。對(duì)施工涉及材料進(jìn)行檢查，確保材料準(zhǔn)備齊全。做好基礎(chǔ)施工工作，加強(qiáng)鋼筋混凝土保養(yǎng)工作，清理好現(xiàn)場(chǎng)。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(jī)場(chǎng)，應(yīng)結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，做好吊裝機(jī)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?yàn)楸敬问┕と~輪不涉及地面組合，考慮到后續(xù)車輛進(jìn)出、機(jī)械施工等因素，可在道路側(cè)放置吊裝平臺(tái)。做好場(chǎng)地管理工作，應(yīng)提前給予壓實(shí)處理，保障場(chǎng)地平整度，確保吊裝平臺(tái)穩(wěn)定性，滿足后續(xù)吊裝作業(yè)需求。當(dāng)前主機(jī)站位在場(chǎng)地方面要求應(yīng)控制在16m×16m，強(qiáng)調(diào)該平臺(tái)應(yīng)符合設(shè)備站位面積要求。并且主機(jī)站位對(duì)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(yàn)。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(jī)械，并進(jìn)一步安排吊車站位，確保各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備能夠在后續(xù)正常運(yùn)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(xiàng)施工中，輔助吊車在離地0.5m 停止運(yùn)行。主吊機(jī)械繼續(xù)運(yùn)行，直到整個(gè)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(chǎng)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(xiàng)參數(shù)合理性。結(jié)合實(shí)際施工情況，明確螺栓孔位置。其中，保持機(jī)艙、吊裝設(shè)備相對(duì)，并將吊裝機(jī)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(jī)臂桿應(yīng)側(cè)對(duì)機(jī)艙，在合理控制安全距離的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定葉片、輪轂、起重機(jī)臂桿之間的距離。結(jié)合機(jī)艙參數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)艙、起重機(jī)臂桿安全距離進(jìn)行模擬，經(jīng)過計(jì)算得出，將機(jī)艙向90°偏轉(zhuǎn)后，可滿足整個(gè)風(fēng)電機(jī)組安裝的安全距離要求。進(jìn)一步計(jì)算螺栓孔偏轉(zhuǎn)情況。本次項(xiàng)目中，機(jī)艙、塔架共存在85 個(gè)連接螺栓。為確定機(jī)艙定位點(diǎn)，工作人員應(yīng)經(jīng)過準(zhǔn)確計(jì)算，最終確定在機(jī)械臂中線中，選取第25 個(gè)螺栓孔作為定位點(diǎn)。

4.5 機(jī)艙安裝技術(shù)

工作人員應(yīng)高度重視機(jī)艙吊裝工作，切實(shí)加強(qiáng)技術(shù)細(xì)節(jié)化控制，確保整個(gè)吊裝工作順利進(jìn)行?？墒褂脤I(yè)工具連接機(jī)艙吊點(diǎn)，將兩條控制繩安裝在機(jī)艙相應(yīng)位置處，做好固定處理，確保在整個(gè)吊裝過程中，能夠根據(jù)實(shí)際情況，合理調(diào)整機(jī)艙吊裝方向，保持勻速緩慢狀態(tài)，對(duì)機(jī)艙進(jìn)行起吊處理，注意對(duì)中心偏移情況進(jìn)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(gè)機(jī)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(jī)艙后，加強(qiáng)牽引繩控制，把控機(jī)艙方向，確保機(jī)艙塔筒能夠順利對(duì)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(xiàng)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(jìn)行固定。將運(yùn)輸架等相關(guān)設(shè)備拆除后，繼續(xù)起吊[3]。在整個(gè)起吊過程中，合理控制輪轂方向，起吊位置為機(jī)艙前端部位，合理調(diào)整輪轂、機(jī)艙對(duì)應(yīng)位置，確保角度對(duì)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(jìn)一步做好葉片安裝控制。該技術(shù)需要分別對(duì)3 支葉片進(jìn)行起吊處理。在第一支葉片吊裝方面，在吊裝前，需要集中對(duì)葉片進(jìn)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(hù)板。應(yīng)用運(yùn)輸車對(duì)葉片進(jìn)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(duì)葉片方向進(jìn)行控制，確保方向準(zhǔn)確性。啟動(dòng)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(duì)吊具進(jìn)行調(diào)整，保持葉片呈現(xiàn)軸向水平狀態(tài)，對(duì)葉片進(jìn)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(jī)艙間隙，將葉片插入輪轂中，結(jié)合實(shí)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(jī)自動(dòng)脫鉤，并結(jié)合具體情況，適當(dāng)抬高吊具，按照葉尖方向進(jìn)行移動(dòng)，拆除吊具。合理移動(dòng)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(duì)葉輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理，借助控制繩將葉片保護(hù)套去除，做好緊銷孔位對(duì)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(shí)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(dòng)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(jìn)一步安裝防雷碳刷。將輪轂中的接線進(jìn)行恢復(fù)處理，對(duì)機(jī)艙內(nèi)其他部件進(jìn)行恢復(fù)。在對(duì)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(xiàng)操作細(xì)節(jié)，加強(qiáng)控制處理工作，進(jìn)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(qiáng)葉片監(jiān)測(cè)工作，重點(diǎn)檢查平衡性以及傾斜度，結(jié)合實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整，保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在整個(gè)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(dòng)脫鉤功能，經(jīng)按鈕處理后，使葉片能夠順利完成空中對(duì)接，及時(shí)撤出吊具。應(yīng)按照單獨(dú)起吊的方式，對(duì)輪轂進(jìn)行安裝處理，并配套相應(yīng)的主、輔吊具。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，在必要的情況下，可對(duì)輪轂進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)處理，進(jìn)而有效滿足實(shí)際安裝需求。在傳動(dòng)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(duì)葉片吊裝處理工作的重視度，建立良好的安全意識(shí)，明確各施工操作安全連接點(diǎn)，嚴(yán)格按照規(guī)范落實(shí)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?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組安裝工作提供便利，進(jìn)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(shí)際情況，以具體項(xiàng)目出發(fā)，在分析單葉片吊裝技術(shù)特點(diǎn)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(jìn)一步加強(qiáng)塔架吊裝、塔架畫線處理，做好機(jī)艙、輪轂以及葉片安裝技術(shù)，可有效提升風(fēng)電機(jī)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(huì)更加完善。工作人員應(yīng)以實(shí)踐出發(fā)，積極探索先進(jìn)技術(shù)，并從細(xì)節(jié)著手，不斷對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行完善，配套專業(yè)的維護(hù)技術(shù)，促進(jìn)單葉片吊裝技術(shù)改進(jìn)，促進(jìn)行業(yè)整體發(fā)展。