风电吊装施工方案

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1、风电吊装施工方案风电吊装施工方案施工方案1 编制依据和适用范围1.1 编制依据1.1.1 业主提供的设备技术资料。1.1.2 现场勘查的实际情况。1.1.3 起重机械性能手册。1.1.4 合同中约定的相应规范条款。1.2 适用范围本方案适用于西藏那曲高海拔试验风电场工程风电机组设备的吊装施工。2 工程概况2.1 项目简介工程为 7.5MW 风电装机容量(国电联合动力技术有限公司制造,型号为UP96,单机容量 1500kW,5 台),最重件是机舱,重量达到 85t,叶轮(由叶轮和轮毂组装而成)安装高度达到 80m。2.2 主要工程量2.2.1 5 套风电机组的吊装,每套机组需要吊装的工作量包括:

2、底段塔筒(重量:52.5t)、中下段塔筒(重量:45.3t)、中上段塔筒(重量:45.6t)、上段塔筒(重量:42.6t)、机舱(重量:85t)、叶轮(重量:59.8t)。2.3 工程特点2.3.1 5 套风电机组规格相同,现场条件相同,作业面基本相同。2.3.2 现场是风场,刮风概率比较大,风速达到 8m 以上不能吊装。2.3.3 吊物重量、体积和吊装高度比较大。体现在:(1)单件重量最大物体是机舱,单重达到 85t;(2)单件尺寸最大物体是叶轮,直径(含叶片)达到97m;(3)机舱、叶轮均安装在顶塔筒的顶部,离地面高度达到 80m。2.3.4 吊装采用甲方提供的专用吊具和钢丝绳,专用吊具的

3、安装位置和方法、钢丝绳的绑扎位置和方法等,甲方有明确的要求。2.3.5 施工平台应为 45m45m,以便预先将各备件、施工用的吊车摆放就位。但如果受到具体条件的限制,部分机位不具备上述施工平台,备件只能部分就位,或只能满足施工用的吊车就位。3 施工进度5 套风电机组的吊装工序、作业时间相同,完成 1 台风电机组的吊装需要时间 5 天(不考虑自然因素影响、设备的二次倒运、吊车的转场)。4 吊车、钢丝绳、卸扣、路基箱的选择4.1 本工程中需要起吊的主要构设备5 套风电机组需要起吊的主要设备参数基本相同,具体见表一。表一:需要起吊的各备件起吊参数序号设备名称重量(t)外形尺寸起吊高度(m)起吊最大作

4、业半径 m 数量(台)备注1底段塔筒52.522 5一段2中下段塔筒 45.322 5二段3中上段塔筒 45.622 5三段3顶塔筒 42.622 5四段4机舱858022 55叶轮(轮毂和叶片的组装件) 59.880 22 5叶片单重 8.734t4.2 吊装主吊车和钢丝绳选择4.2.1 主吊车选择吊装 5 套风电机组的各主要设备(见表一),如均选用型号 LG1750 型汽车吊吊(750 吨汽车吊)做主吊车,该吊车采用 SL8HS 工况、后配重 100t、主臂长度91m、6m 额头臂的情况下,各作业半径下的起重量和起吊高度如表二。表二 LG1750 型履带吊起重特性(节选)序号作业半径额定起

5、重量(t) 起吊高度(m)备注116 120 96220 110 95.5采用 SL8HS 工况,后配重 100t、主臂长度 91m、6m 额头臂。322 105 95424 99 94.5526 95 94630 86 93734 79 92如选用该型吊车,则吊装机舱的重量可按照以下公式计算。QK1K2(Q1+Q2+Q3)Q?吊装重量,单位:t;K1?动载系数,取 1.2;K2?不均匀载荷系数,单台吊车吊装,取 1;Q1?机舱的重量,为 85t;Q2?吊钩重量,该吊车吊钩重量为 5.2t;Q3?专用吊具的重量,为 1t。将 Q1、Q2、Q3 等数字代入公式一,得 Q109.44t,即需要吊装

6、的最大重量为 103.22t,上述工况下,22m 作业半径时,360回转范围内的额定起重量是105t。可以使用该型吊车。按照上述公式可以计算出吊装底塔筒、中下塔筒、中上塔筒、顶塔筒、叶轮的重量分别是 70.44t、60.6t、60.96t、57.36t、78t。通过表一、二可知,当作业半径 16m 时,额定起重量为 120t,满足吊装机舱吊装的要求;作业半径 22m 时,额定起重量为 105t,满足所有的塔筒、叶轮吊装的要求。吊装的最高设备是叶轮,当叶轮达到安装位置后,要求吊钩离地面的高度不小于 87m,从表二可知,满足吊装高度要求。经过上述分析,决定选用 LG1750 型履带吊(750t 汽

7、车吊)做主吊车。4.2.2 辅助吊车选择4.2.2.1 辅助吊车的选择辅助吊车的作用是防止各节塔筒及叶轮在从平卧到立起的吊装过程中发生溜尾和转动而导致事故,辅助吊车选用 70t 汽车吊。在辅助吊装过程中的起吊重量约为整体重量的一半,即辅助吊车的起重量需要不小于最重的设备叶轮的一半即 30t,所以 70t 汽车吊满足辅助吊装塔筒及叶轮的要求。机舱二次搬运选用 130 吨吊车进行装卸车。塔筒卸车选用一辆 70 吨吊车和一辆 65 吨吊车。4.3 吊具、钢丝绳和卸扣选择本次吊装的随机专用工具、钢丝绳、吊带和卸扣等,现场必须进行外观检查、合格证确认。4.4 吊车摆放地面和路基箱选择4.4.1 摆放吊车

8、的地面平坦、坚实。4.4.2 吊车摆放地面必须确认无地下电缆、光缆、管道和容器等可能导致事故的设施。4.4.3 为防止局部塌陷,汽车吊的每个支腿下方均安放不少于 4m2 的路基箱。5 施工程序24 套风电机组的施工程序均相同,一套风电机组的施工程序如图一。6 施工方法6.1 具备 45m45m 标准作业平台条件的施工方法6.1.1 施工准备6.1.1.1 备件准备为方便吊装,要求各节塔筒、机舱、叶片和轮毂卸车的平面布置如图二。卸车前,在地面垫好枕木,以免设备与地面接触,损坏油漆。6.1.1.2 工具和吊车准备(1) 检查甲方提供所有专有吊具、钢丝绳和卸扣,有裂纹、断丝断股等缺陷的立即更换。(2

9、) 根据地耐力准备路基箱。(3) 塔筒吊装的主辅吊车按照图三就位。(4) 吊车组杆利用进出场道路(道路宽约 6m)。(5) 检查扭力扳手的完好情况和检验情况,不符合要求的,要更换。6.1.1.3 设备确认(1) 按照甲方提供的各备件的技术质量文件,再次检查塔筒等所有备件的质量,避免吊装就位后的返工现象。(2) 确认高强螺栓的规格型号,需要施工前复验的,检查复验报告,确认复验合格。6.1.2 底段塔筒吊装施工步骤和方法是:第一步,按照图四所示将专用吊具安装到底塔筒的顶法兰和底法兰上。第二步,将专用钢丝绳和卸扣安装就位,吊车处于吊底塔筒的位置(如图四)。第三步,用辅助吊车和主吊车将底塔筒水平吊起,

10、使其离开地面约 0.5m,并在其处于静止状态下,观察各吊点,确认安全后再进行下一步工作。第四步,操作主吊车和辅助吊车,使底塔筒尾部保持高度不变(离地面高度保持在约 0.5m),顶部慢慢升高,在起升的过程中,主吊车的作业半径不能小于 18m,为此,辅助吊车必须移动,以满足主吊车对作业半径的要求。第五步,当底塔筒完全垂直,且辅助吊车钢丝绳处于松弛状态后,停止提升(如图五)。第六步,在底塔筒处于静止状态下,观察吊装状态,确认安全后,拆除辅助吊装的专用吊具,在底塔筒底法兰的 2 只对称螺栓孔上安装缆风绳。第七步,地面上的施工人员操作缆风绳调整底塔筒,使其安装方位符合设计要求。第八步,拆除缆风绳,将底塔

11、筒吊装就位(示意图如图六所示)。第九步,安装、紧固底塔筒所有的安装螺栓。第十步,施工人员从底塔筒内部的直爬梯到达塔筒顶部,拆除安装在顶法兰上的专用吊具。图六 底塔筒吊装立面位置示意6.1.3 中下段塔筒吊装施工步骤和方法同底塔筒(如图七)。 说明:在图示工况下,主吊车的作业半径 22m 时,额定起重量是 105t,而需要起吊的总重量 60.6t。满足吊装要求。图七 中下塔筒吊装立面示意6.1.4 中上段塔筒吊装施工步骤和方法同底塔筒(如图八)。图八 中上塔筒吊装立面示意说明:在图示工况下,主吊车的作业半径 22m 时,额定起重量是 105t,而需要起吊的总重量 60.96t。满足吊装要求。6.

12、1.5 顶塔筒吊装施工步骤和方法同底塔筒(如图九)。图九 顶塔筒吊装立面示意说明:1、在图示工况下,主吊车的作业半径 22m 时,额定起重量是 105t,而需要起吊的总重量 57.36t。满足吊装要求。6.1.6 机舱吊装施工步骤和方法是:第一步,安装机舱专用吊具。第二步,在机舱安装底座的四个角上安装缆风绳(四点对称安装在下法兰的螺栓孔上)。第三步,用主吊车将机舱吊离地面,刚刚完全脱离地面后用水平尺测机舱是否处于水平状态,水平测好之后,将机舱重新放到地面上,松开专用吊具,调整水平度符合安装要求后,重新安装专用吊具,继续起吊。第四步,机舱大约离地面 1m 左右停止起吊,清理机舱下法兰表面锈迹及污

13、垢。然后安装机舱与塔筒连接用的定位销。第五步,机舱吊装到安装的位置。第六步,施工人员在地面上操作缆风绳,配合在机舱安装位置的人员调整机舱的安装方位至符合设计要求。第五步,拆除缆风绳,安装、紧固机舱的安装螺栓。第七步,施工人员到达机舱顶部,拆除机舱专用吊具。机舱吊装的平面布置如图十,立面吊装如图十一。机舱在塔筒上就位的方向如图十一所示,以保证叶片顺利安装。图十 机舱吊装平面位置示意图十一 机舱吊装立面示意6.1.7 叶片组装施工步骤和方法是:第一步,将轮毂放置在胎架上,调整水平度,以便保证在组装过程中,叶片的尖部不会触地。第二步,在第一片叶片上安装专用吊具。第三步,将第一片叶片吊到轮毂的对应安装

14、位置,使其上的螺栓与轮毂上的螺栓孔对正(叶片吊装采用辅助吊车,前后位吊装,作业半径控制在 14m 以内,吊装性能见表二)。第四步,在吊装状态下,紧固第一片叶片的所有安装螺栓,并在其尖部与地面之间垫枕木,以免安装了叶片后,失稳倾翻。第五步,拆除专用吊具。第六步,按照第二五步的方法将第二、三片叶片组装就位。组装后的叶轮如图十二。6.1.8 叶轮吊装施工步骤和方法是:第一步,按照厂家要求变浆。第二步,在第一、二片叶片上安装叶轮专用吊具,安装位置由甲方指定。同时为在高空的顺利安装,在这两片叶片的根部安装栓挂链条葫芦的钢丝绳琵琶头。第三步,在第三片叶片上安装辅助吊装的叶轮专用钢丝绳,安装位置由甲方指定。

15、第四步,在第一、二片叶片上分别安装缆风绳,缆风绳要安装在靠近叶尖位置。第五步,操作主、辅吊车,使叶轮水平离开地面约 1m 左右后停止提升,清理轮毂法兰面,并安装轮毂定位销。第六步,在叶轮静止的状态下,检查各吊点,确认安全后进行下一步工作。第七步,操作主、辅吊车,使叶轮处于垂直状态(如图十三)。这一过程中,应确保第三片叶片的尖部不触地。第八步,当辅助吊装的专用钢丝绳处于松弛状态后,拆除辅助吊车的专用钢丝绳,使叶轮处于静止状态,确认吊装安全。第九步,将叶轮吊装到安装位置。第十步,在机舱内安装链条葫芦,链条葫芦的一端拴在轮毂上预先安装好的琵琶头上。第十一步,施工人员在地面上操作缆风绳,机舱内的人员操

16、作链条葫芦,两组人员配合使轮毂的定位销与安装在机舱内齿轮箱主轴法兰盘的孔对齐。第十二步,施工人员在机舱内部安装、紧固轮毂的所有安装螺栓。第十三步,施工人员到达机舱顶部,拆除叶轮专用吊具和钢丝绳琵琶头。第十四步,拉掉揽风绳。叶轮吊装的平面布置如图十四,立面吊装如图十五。吊装完成后的机组总装示意如图十六。图十四 叶轮吊装平面位置示意6.2 不具备 45m45m 标准作业平台条件的施工方法6.1.1 主、辅吊车的工况同第 6.1 条。6.1.2 按照主吊车的吊装性能表(参见表二)要求,将主吊车摆放就位,确保主吊车起吊各个设备的作业半径在 16m?22m 之间。6.1.3 按照辅吊车的吊装性能表要求,将辅吊车摆放就位,确保辅吊车前后位吊装。6.1.4 依次将各塔筒、机舱运到吊装位置,直接从运输车辆上卸货吊装就位。6.1.5 轮毂在地面摆放就位,叶片逐一由运输平板车运至卸货地点,运到一片组装一片,将 3 片叶片和 1 个轮毂组成 1 套叶轮。主、辅配合将