(中國水利水電第七工程局， 四川 眉山 620860)

山區(qū)風電工程特點與風機吊裝技術

張棟

(中國水利水電第七工程局， 四川 眉山 620860)

近年來國內山區(qū)風電場所處海拔越來越高，風機安裝難度越來越大，如何保證在緊張的工期內安全高效地完成風機安裝，是每個風電施工企業(yè)面臨的重要課題。本文以河北壩上駱駝溝二期風電場為例，對山區(qū)風電工程特點和風機吊裝技術進行總結分析，以期對更多山區(qū)風機安裝作一些指導。

山區(qū)；風機；吊裝技術

1 工程特點

河北大唐國際豐寧駱駝溝二期風電場共有24臺2MW直驅式風力發(fā)電機，其中XE72-2000型風機9臺、XE82-2000型風機15臺，總裝機容量48MW。該風電場海拔在1700～2250m，地勢高，山地落差在500m左右，起伏較大。風機機位大多分布在獨立山頭上，場內施工道路設計路面寬度僅6m，且多急彎、陡坡，風機運輸設備、吊裝設備行走的難度較大。風機塔架(下段58.6t)、發(fā)電機(57.6t)重量大，吊裝高度(80m)。該工程采用QUY400型履帶吊作主吊、55t履帶吊作輔助吊進行風機吊裝，吊裝工程施工期在7～9月，屬于該地區(qū)多雷雨、多大風季節(jié)，吊裝工作受天氣影響較大，安全風險較高。

2 山區(qū)風機吊裝技術特點

吊裝主要部件塔架、機艙、發(fā)電機、葉輪中，發(fā)電機屬于重量較大、吊裝高度較高的部件，葉輪屬于吊裝高度較高、受風面較大、質量較輕的部件，吊裝時需注意的事項均不相同。

2.1 塔架吊裝

起吊前依據履帶吊上的測風速裝置并結合手持式風速計確定現場風速是否滿足吊裝條件。天氣及風速、設備等均滿足要求方可開工。將主吊車、副吊車和塔架吊具相連(主吊與塔架上吊具相連)，主副吊車同時起吊，待塔架離開地面后，主吊車繼續(xù)提升，副吊車則調整塔架底端與地面的距離，當塔架離地約1.5m時，副吊車停止上升。通過調整副吊車的大臂及主吊車的配合使塔架處與垂直狀態(tài)，這時副吊車脫勾，卸去塔架下吊具。由主吊車將塔架緩慢豎直起吊至基礎環(huán)上方(見圖1)。

圖1 塔架吊裝

2.2 機艙吊裝

在機艙底部對稱端選兩個牢固點各系上纜風繩。勻速起吊機艙至塔架頂部，主吊徐徐下降使機艙主軸承端面落位于塔架法蘭面上，吊車保持50%的負載。機艙對正落位后，解去牽引安全繩，迅速安裝機艙與塔架連接螺栓組，并用電動扳手將其對稱擰緊。螺栓組施工過程中吊車仍需保留50%以上的負荷。用塞尺測量機艙與塔架法蘭面間隙，間隙不超過0.5mm，超差時加墊片補償。緊固所有機艙與偏航軸承連接螺栓組。

2.3 發(fā)電機吊裝

2.3.1 翻轉發(fā)電機

直驅發(fā)電機吊裝需用專用吊具，先組裝好發(fā)電機吊具，將吊具平衡梁上的兩個葫蘆掛到發(fā)電機輪轂側的兩個吊環(huán)上，保持葫蘆鏈條繃緊。將發(fā)電機輪轂側靠近鎖緊銷的那個吊耳上的葫蘆取下，在發(fā)電機靠機艙面和輪轂側各裝1個發(fā)電機翻轉用吊耳，鏈條和發(fā)電機接觸處應加墊軟布以保護涂層。起吊發(fā)電機，使發(fā)電機主吊耳中心離地約2m，確保發(fā)電機有自由翻轉的空間。兩人站于發(fā)電機頂部同步拉手動葫蘆，一人松發(fā)電機輪轂側吊耳上的手拉葫蘆，一人緊發(fā)電機機艙側吊耳上的手拉葫蘆，使發(fā)電機機艙側平面由水平翻轉為大致和水平面呈85°夾角。將兩根纜風繩分別系于發(fā)電機吊耳的環(huán)形鋼絲繩索具上，纜風繩用于從地面控制電機方向以及屆時分離吊具與發(fā)電機。

2.3.2 發(fā)電機起吊

緩慢起吊發(fā)電機升空，當發(fā)電機與機艙要對接時，先使發(fā)電機頂部螺栓進入機艙法蘭對接孔內。必要時可借助一個手拉葫蘆將發(fā)電機拉向機艙以便螺栓組的對接。當發(fā)電機和機艙對接孔有徑向角度偏差時，可通過專用吊具手動泵調整發(fā)電機吊具兩側液壓缸的行程來減少角度偏差。螺栓組全部進入對接孔后，安裝墊圈、螺母并緊固所有螺母。螺栓組緊固開始時吊車依然保持100%的載荷。當緊固的螺栓數大于40個時，緩緩降低吊車載荷，松開手動葫蘆，將手動泵綁在手拉葫蘆上，地面人員通過纜風繩將發(fā)電機吊具上的環(huán)形鋼絲繩索具與發(fā)電機吊耳分離，吊車移走吊具(見下頁圖2)。

2.4 葉輪吊裝

2.4.1 組裝葉輪

圖2 發(fā)電機吊裝

2.4.2 葉輪起吊

起吊前給葉尖向上的兩支葉片套上葉片護套，沿葉片根部方向移動護套直至不能移動， 每支護套上系兩組纜風繩，給起吊時葉尖向下的葉片尖端套上保護板，將一根吊帶綁在保護板上(系活結)，在結頭處用細繩綁好，用以日后松開吊帶。在保護板上也綁上細繩，用以取下保護板，然后卸掉葉輪與裝配架的連接螺栓。

將葉輪從裝配架上緩緩起吊，主吊起吊葉尖向上的兩支葉片，副吊起吊向下的葉片，保持兩部吊車起吊速度同步不致使葉片碰到地面，拉緊纜風繩以防葉輪翻轉。當葉輪起吊至豎直后，通過牽引繩打開豎直向下的葉片上的活結，取下葉片防護板、吊帶及牽引繩。

在葉輪與發(fā)電機對接時，應先使上端面螺栓組進入裝配孔。如螺栓組無法與裝配孔對齊時，在發(fā)電機內的工作人員可通過手拉葫蘆調節(jié)輪轂連接螺栓組上下方向位置。當葉輪進入后，給先進入的螺栓套上螺母，以防由于陣風使葉輪擺動而出現滑出的情況。在吊車落鉤前啟用葉輪鎖緊裝置和液壓制動器剎車將葉輪鎖緊，防止葉輪轉動，緊固完2/3以上數量螺栓后解除鎖緊，使另外兩支葉片轉至葉尖豎直向下位置，移去葉片上的牽引繩及護套(見圖3)。

圖3 葉輪吊裝

3 山區(qū)風電吊裝的注意要點

3.1 吊裝地基處理

a.吊裝地基應墊石碴，并利用振動碾反復碾壓，振動碾碾壓后，由履帶吊在吊裝處對地基來回走車，進行二次壓實，確保地基承載力達到吊裝要求。

b.在吊裝時必須在兩側履帶板下鋪墊路基板(提高履帶接地面積的一種專用鋼板)，不得只墊一側，如只墊一側則會使履帶起重機在帶載回轉時履帶比壓發(fā)生變化，造成未墊路基板一側履帶沉降，使整個履帶起重機傾斜，臂桿扭轉失穩(wěn)，進而整機折臂傾覆。

3.2 風機吊裝過程中注意事項

a.風機葉片、機艙輪轂等吊裝時必須拴纜風繩，且在風速過大時，需在吊裝時打地錨拉住葉片和機艙輪轂等受風面比較大的部件。

b.如因天氣原因不能起吊葉輪時，可將所有葉片變槳至與地面平行(從輪轂內部看，葉片180°標記正對輪轂0 位指針)，以使葉輪迎風角度最小，并且打地錨固定。

c.吊裝發(fā)電機前2h 左右方可拆開發(fā)電機的外包裝。用兆歐表測試發(fā)電機絕緣電阻，其值應高于500MΩ。檢查發(fā)電機表面涂層是否有損壞，并修復損壞的涂層。檢查吊車與機艙之間的距離是否足夠起吊發(fā)電機要求，如果不滿足要求，給機艙控制柜供電，使機艙偏航到適當位置。

d.發(fā)電機與機艙對接時，攔風繩朝外拉緊，對接后攔風繩朝機艙方向適當拉緊。

e.吊裝各部件時，前道工序的連接螺栓都按規(guī)定力矩值擰緊到位。各部件螺栓連接面均涂密封膠。

f.雙機抬吊。在吊裝塔架時，需要兩臺履帶吊對塔架進行豎立，在兩臺履帶吊抬吊時，需合理分配主輔履帶吊所承受的吊裝重量，必須計算兩臺履帶吊所承受的動載荷，因為在豎立塔架時，主吊設備在吊裝過程中所承受的重量也在不斷變化中，輔助履帶吊在承載載荷后需走車以配合主吊設備吊裝。

g.安裝作業(yè)人員通過無線對講機對吊車司機和纜繩隊進行指揮操作。

h.在雷雨較多的季節(jié)，吊裝前要做好設備接地，使設備處于安全狀態(tài)下，以防打雷時將設備損壞，將操作人員擊傷。

3.3 履帶吊轉場注意事項

風機吊裝的主吊設備一般履帶吊居多，履帶吊在各風機機位間轉場過程中存在很大的安全風險。為安全起見，起重機轉場時盡量將設備拆除后采用平板拖車運輸，如工期不允許設備的二次拆裝，必須采用走車方式在機位間轉場，需采取以下措施以保證施工過程安全：

a.在轉場前需制定走車安全專項方案，并對走車人員進行全面交底。在轉場過程中需要有專門的安全人員進行監(jiān)控，并安排專業(yè)人員對走車進行指揮。

b.必須在天氣和道路條件良好的情況下走車，不得為了趕工期在冰凍雨雪、大風、大霧等惡劣天氣下走車。

c.走車時應卸去配重，拆除短起重臂，主動輪應在后面，起重臂、機身吊鉤等需全部制動鎖定，每走500～1000m時應對行走機構進行檢查和潤滑。

d.在不平路面上急轉彎，容易造成傾翻事故。因此，履帶吊在行走時轉彎不應過急，轉彎半徑過小時應分次轉彎，當路面凹凸不平時應禁止轉彎。

e.履帶吊在上下坡時，重心和起重臂的幅度應隨坡度變化而變化。因此，履帶吊上下坡道時應無載行走，上坡時將起重臂仰角適當放小，下坡時應將起重臂仰角適當放大。下坡空擋滑行將使履帶吊失去控制，嚴禁下坡空擋滑行。

4 結 語

通過對河北大唐國際豐寧駱駝溝二期風電場風機設備的吊裝，可以總結出山區(qū)風電工程中風機吊裝工作的如下特點：a.山區(qū)風電施工中要對場內道路進行重點關注，既要能通過風機主體設備超長、超寬、超重等運輸工況的考驗，還要能滿足履帶吊等大型吊裝設備轉場的需要。

b.在山區(qū)風機吊裝過程中要隨時關注天氣的變化對吊裝工作的影響，天氣變化是除人為因素和設備因素外影響風機吊裝安全性的另一重要因素。

c.主吊設備在風機吊裝和轉場過程中，需要采取很多必要的安全措施，這些措施中某些措施是在平坦地面施工中所不必要的，但在山區(qū)風機安裝中卻極為必要，因此重點關注主吊設備在吊裝和轉場過程中的安全措施和狀態(tài)也是山區(qū)風電工程的又一特點。

[1]湘電風能有限公司.XE-2000 通用型風力發(fā)電機組安裝手冊[Z].2011,9.

[2]謝正根.風電設備安裝技術管理綜述[J].建設機械與管理,2007(5).

[3]林海.闡述崇明風電場工程風機吊裝過程中的注意事項[J].科技與生活,2011(9).

[4]張小琴.風機葉輪安全準備及吊裝技術[J].工程機械與維修,2010(1).

MountainousRegionWindPowerProjectFeaturesandTurbineHoistingTechnology

ZHANG Dong

(ChinaWaterConservancyandHydropowerNo. 7EngineeringBureauCo.,Ltd.,Meishan620860,China)

In recent years, domestic mountainous region wind power location is allocated in higher and higher altitude, thereby leading to more and more difficult turbine installation. How to safely and efficiently complete turbine installation is an important issue faced by all wind power construction enterprises. Hebei Bashang Luotuogou Stage II wind power field is adopted as an example in the paper. Mountainous region wind power project features and turbine hoisting technologies are summarized and analyzed, thereby providing some guidance experience for installing more mountainous region turbines.

mountainous region; turbine; hoisting technology

TM614

B

1673-8241(2014)04-0011-04