淺談風(fēng)力發(fā)電機的運輸與吊裝

【摘要】本文首先對風(fēng)力發(fā)電機在運輸過程中存在的主要問題進行闡述，提出了解決此類問題的有效方法，又對風(fēng)力發(fā)電機的吊裝方法進行了簡述，以此希望為同行業(yè)人員給予以有意義的參考。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電機；運輸；吊裝

隨著時代的發(fā)展和科技的進步，2MW及以上大型風(fēng)力發(fā)電機的研發(fā)與制造技術(shù)已逐漸趨于成熟，市場需求前景也非常廣闊。而伴隨風(fēng)力發(fā)電機大型化的同時，對其運輸及吊裝的技術(shù)條件要求也隨之增加。本文對大型風(fēng)力發(fā)電機運輸過程中存在的主要問題進行了歸納，提出解決這些問題的具體措施，并闡述了風(fēng)力發(fā)電機的現(xiàn)場吊裝過程，以此希望為同行業(yè)人員提供有意義的借鑒。

1.風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的運輸

風(fēng)力發(fā)電設(shè)備大型化的主要不便之一是運輸。發(fā)電機功率增大，其主機和塔體就要相應(yīng)增大，這些都影響著其運輸條件并增加運輸難度。風(fēng)力發(fā)電機的機艙超重，寬度也屬于特殊規(guī)格，需要重型拖車和特別安全駕駛；葉片仍以輕取勝，但由于葉片長度的增加，仍需要超常運輸?shù)脑S可；而大型風(fēng)力發(fā)電塔，其底節(jié)直徑就超過4米、重量超過40000kg、長度超過20米，這樣的尺寸已經(jīng)超出了正常的運輸管理范疇。

1.1風(fēng)電設(shè)備在運輸過程中的主要問題

風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在運輸過程中主要存在的問題，可歸納為以下幾點：1）風(fēng)電主機設(shè)備超重、超高且不可拆解性。其在公路運輸線路中，存在限制通行標(biāo)準(zhǔn)，需要針對不同路況采用不同運輸方案，作業(yè)任務(wù)比較繁重；2）風(fēng)電葉片設(shè)備運輸屬于超長不可解大型物件，運輸中安全保護設(shè)備無損、無傷是一個技術(shù)難點，防止后方運行車輛追尾是一個運輸中的安全難點；3）風(fēng)電設(shè)備運行現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，山區(qū)運輸作業(yè)安全隱患大、風(fēng)險高，存在不可預(yù)見的各種不利因素；4）自然災(zāi)害影響運輸作業(yè)進度，對運輸單位造成極大困難。

1.2風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運輸過程中存在問題的解決措施

1）在風(fēng)電主機運輸前，辦好大型物件超限證，并以交警、路政護運形式運輸作業(yè)，特殊路段要按交通管理部門的規(guī)定行駛；2）葉片的運輸可采用葉片專業(yè)運輸車，配置明顯警示標(biāo)示，并派專屬運輸護送人員及車輛協(xié)調(diào)；3）風(fēng)電設(shè)備運抵現(xiàn)場后，要提前勘察現(xiàn)場路況，對于道路寬度較窄需要加寬的路段，需特別注意防止道路兩邊出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。加寬材料可采用砂礫并壓實，確保其可以承受15噸的軸載重。如果采用可再生循環(huán)材料，可用厚度不小于0.5mm的混凝土或磚塊作為地基。道路在加寬后，其最小寬度為5米，總厚度不小于30厘米。同時，每車配置的隨車指揮人員要對現(xiàn)場車輛的安全運行負(fù)責(zé)；4）自然災(zāi)害屬不可抗力因數(shù)，要針對暴風(fēng)、雨雪等特殊天氣情況，制定相應(yīng)的應(yīng)急保護措施，確保人身、貨物、車輛的安全。

總之，風(fēng)機承運方要根據(jù)風(fēng)機設(shè)備超長、超寬、超高、超重的特征，用足夠的時間來完成前期的運輸選線、路勘、清障等工作，制定一套完整、安全的運輸路線，才能保證風(fēng)機運輸?shù)捻樌瓿伞?/p>

2.風(fēng)力發(fā)電機的吊裝

風(fēng)場區(qū)域的風(fēng)向、風(fēng)力變化頻繁，施工條件惡劣，因此主管吊裝作業(yè)人員要提前進入施工現(xiàn)場，收集現(xiàn)場周圍環(huán)境、自然環(huán)境資料，采取相應(yīng)有效的措施，充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，確保施工正常有序的進行。在吊裝期間，要隨時對風(fēng)向、風(fēng)速進行觀測，當(dāng)風(fēng)速≥8m/s 時，要停止起吊安裝。風(fēng)機設(shè)備吊裝主要針對塔筒、機艙、風(fēng)輪大件設(shè)備的吊裝，其中最重要的環(huán)節(jié)是吊裝機艙系統(tǒng)和風(fēng)輪系統(tǒng)。

2.1 塔筒的吊裝

塔筒起吊前，檢查設(shè)備內(nèi)所有的電纜，并進行必要加固措施，確保在吊裝過程中電纜不被損壞。基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)混凝土地面要清掃干凈，用銼刀修整基礎(chǔ)環(huán)法蘭面毛刺，并用水平儀和標(biāo)尺相隔120°檢查塔筒基礎(chǔ)環(huán)平面，確保法蘭面水平。底部平臺要按照預(yù)先設(shè)計圖紙的要求落在基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)，并調(diào)平。再將變頻器、底柜落在底部平臺上，擰緊固定聯(lián)接副。如圖1所示。

起吊塔筒時，上法蘭吊具必須以主吊機吊鉤與地面垂直軸對稱，并固定于上法蘭平面；下法蘭吊具必須使輔助吊機吊鉤與地面垂直，并固定在下法蘭平面上，如圖2所示。臨時安全繩固定在塔筒頂端，確保作業(yè)人員上下塔筒的安全，吊裝上段塔筒后，把永久的安全繩安裝好。各節(jié)塔筒在法蘭端面連接前，用膠槍在法蘭面上按環(huán)形涂抹密封膠。塔筒對接時，地面起重指揮站通過對講機與塔筒平臺上人員聯(lián)系，并指揮吊機動作。每節(jié)塔筒的螺栓聯(lián)接副，要按照吊裝工藝上的擰緊方法和力矩要求打緊后才可松下吊機，進行下一步吊裝工作。

2.2 機艙的吊裝

吊裝機艙時，主力吊機吊臂要正對機艙與輪轂連接的法蘭端面，并進行試吊。機艙在離地約200mm后，調(diào)節(jié)機艙縱向和橫向水平，等安裝人員撤離到安全位置后，再開始正式起吊。在起吊過程中，須聽從現(xiàn)場指揮來調(diào)節(jié)風(fēng)繩，以便及時調(diào)節(jié)機艙在空中的姿態(tài)。機艙起吊到一定高度時，塔架內(nèi)指揮人員開始指揮吊車與塔筒頂部法蘭對中，并按照工藝標(biāo)準(zhǔn)中的擰緊方法和力矩要求擰緊螺栓，再松下吊機。

2.3 風(fēng)輪的吊裝

在吊裝風(fēng)輪前，要隨時對風(fēng)向、風(fēng)速的變化進行觀測，當(dāng)風(fēng)速≥8m/s時，要停止起吊安裝。確定起吊風(fēng)輪的兩個葉片并安裝風(fēng)輪吊帶，再在這兩個葉片的葉尖處分別安裝葉片保護套，每個保護套的上下端各綁一根安全風(fēng)繩。安裝好主吊鉤與輔助吊鉤后，每條安全風(fēng)繩處安排2～3人控制風(fēng)輪的空中姿態(tài)。

起吊時，主吊機慢慢提升，同時向輔助吊機吊點移動；輔助吊機位置不動并保證吊帶與葉片始終垂直，葉尖離地面1m以上距離。當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)中心達到機艙連接端面中心時，主吊聽從機艙內(nèi)指揮人員的指揮，使風(fēng)輪正確、平穩(wěn)的靠近法蘭平面。機艙內(nèi)安裝人員引導(dǎo)風(fēng)輪上的聯(lián)接孔與機艙端面法蘭孔對中，若對中有偏差，可轉(zhuǎn)動高速軸剎車盤，使兩法蘭孔對中。待所有連接螺栓均打緊力矩后，才可松下吊機。風(fēng)輪吊裝如圖3所示。

3.結(jié)束語

隨著大功率風(fēng)力發(fā)電機的不斷開發(fā)與應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電機運輸與吊裝的問題也不斷被提出來。如何能保證大功率風(fēng)力發(fā)電機在運輸、吊裝方面的安全性、經(jīng)濟型，是國家科技進步、企業(yè)節(jié)約成本的重要關(guān)注對象。因此，針對這一問題，作為風(fēng)電領(lǐng)域的各方，要認(rèn)真對待、參與、組織并研發(fā)出積極性的運輸?shù)跹b產(chǎn)品與方案，為風(fēng)電行業(yè)的輝煌與發(fā)展做出貢獻！

參考文獻

[1]廖明夫，R.Gasch，J.Twele.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2009.3

作者簡介

胡勇（1980年3月）男，漢族，大學(xué)本科，工程師，從事風(fēng)電質(zhì)量管理工作。