海上升壓站平臺運輸及吊裝過程相關(guān)數(shù)據(jù)問題分析

余意

（廣東粵電湛江風力發(fā)電有限公司，廣東湛江 524133）

0 引言

在新時期，隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，需要大量應(yīng)用升壓站平臺滿足工程施工需求。在實施升壓站平臺運輸和吊裝過程中，必須確保整個過程的安全性，以避免受相關(guān)因素影響出現(xiàn)安全問題。為了實現(xiàn)這一目標，需要積極加強對升壓站平臺運輸和吊裝過程中的數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析工作。可以引入適當?shù)臋z測裝置，并將其布置在合適的位置，以確保數(shù)據(jù)收集的精確性和有效性。通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，可以有效了解整個安裝過程的實際情況，從而確保升壓站平臺運輸和吊裝過程的安全性，為整個工程的實施提供有效保障。

1 升壓站平臺運輸及吊裝過程相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測要求及目的

升壓站平臺運輸和吊裝過程中需要進行相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測，以確保工程項目的安全監(jiān)測要求得以滿足。為了保障安全，需要明確各項數(shù)據(jù)監(jiān)測的目的，并積極引入自動化監(jiān)測模式。這樣可以有效地監(jiān)測升壓站平臺在運輸和安裝期間的傾斜和振動，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行施工優(yōu)化。進一步了解升壓站平臺在運輸和安裝期間的傾斜和振動情況，可以科學(xué)合理地評估其應(yīng)用情況，避免結(jié)構(gòu)局部損傷，確保升壓站平臺運輸和吊裝過程安全穩(wěn)定實施，并為整個工程的實施提供有效保障[1]。

2 升壓站平臺振動、傾斜監(jiān)測傳感器的布置

升壓站平臺振動和傾斜監(jiān)測布置安裝傳感器，主要涉及兩種布置方式：

第一，布置振動監(jiān)測裝置時，需要在升壓站一層4根主立柱上分別安裝1 套三向加速計，共安裝4 套三向加速計。儀器的X 方向為主導(dǎo)潮流向，Y 方向垂直于主導(dǎo)潮流向，Z 方向為豎直向。

第二，在傾斜監(jiān)測中，需要在升壓站一層的4 根主立柱上分別布置1 套雙向傾角儀，共布置4 套雙向傾角儀。儀器的X 方向為主導(dǎo)潮流向，Y 方向垂直于主導(dǎo)潮流向。具體的安裝細節(jié)參考表1。

表1 升壓站上部組塊儀器布置列表

3 工程概況和數(shù)據(jù)監(jiān)測注意事項

3.1 工程概況

以某工程項目為例，基于該工程的實際情況開展升壓站平臺運輸及吊裝過程的相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測工作，從而依照數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行注意事項分析。該項目場址位于沙扒鎮(zhèn)附近海域，涉海面積約48km2。場址水深范圍23～27m，中心離岸距離20km。項目規(guī)劃裝機容量為300MW，擬布置55 臺5.5MW 的風電機組，同時配套建設(shè)220kV 海上升壓站和陸上控制中心。

3.2 升壓站平臺運輸及吊裝過程中的監(jiān)測注意事項

第一，明確數(shù)據(jù)監(jiān)測的時間段。該工程作為監(jiān)測對象，分析的數(shù)據(jù)時間段為2021 年5 月18 日至2021年5 月26 日。主要運輸及吊裝工況如下：升壓站平臺于2021 年5 月15 日滾裝上船；5 月18 日開始從南通發(fā)運；5 月25 日23 點開始起吊，直至26 日凌晨1 點吊裝作業(yè)完成。

第二，在實際監(jiān)測過程中要注意以下幾點：監(jiān)測報告中提及的峰峰值是指一個周期內(nèi)信號的最高值與最低值之間的差值，它描述的是信號變化范圍的大??；峰峰值反映周期內(nèi)振動信號變化的強度，以及升壓站在運輸過程中的搖晃幅度；峰峰值也是振動與傾斜數(shù)據(jù)分析中的重要參考參數(shù)[2]。

4 升壓站平臺運輸及吊裝過程相關(guān)數(shù)據(jù)問題分析

4.1 傾斜監(jiān)測資料分析

第一，傾斜度均值過程線。傾斜度統(tǒng)計均值正值表示沿設(shè)計主導(dǎo)潮流向，負值表示與設(shè)計主導(dǎo)潮流向相反。在傾斜度統(tǒng)計中，X 軸表示沿船頭方向（即縱搖），Y 軸表示垂直于船身方向（即橫搖）。監(jiān)測結(jié)果顯示，升壓站上部組塊在運輸期間（2021 年5 月18 日至2021 年5 月25 日）受風浪影響較大，最大傾斜角變化值為-3.736°（4B 立柱22.5m-Y 軸），但傾斜度均值過程線無明顯的趨勢性變化；吊裝期間（2021 年5 月25日至2021 年5 月26 日）有發(fā)生傾斜變化，最大傾斜變化值為2.197°（2F立柱34.5m-Y 軸），但在吊裝 完成后恢復(fù)穩(wěn)定。說明海上升壓站未發(fā)生異常的傾斜變化，不存在向某方向持續(xù)傾斜的情況。實測傾角變化過程線呈現(xiàn)明顯的鋸齒狀波動，但波動幅度趨于穩(wěn)定，且不存在異常監(jiān)測值。分析立柱的傾斜角度波動主要受風向、風力、波浪、海流、船只等因素的影響。目前的觀測資料總體表明海上升壓站上部組塊未出現(xiàn)傾斜的異常變化[3]。

第二，傾斜度峰峰值過程線分析。監(jiān)測結(jié)果顯示，傾斜峰峰值大值主要發(fā)生在運輸時段至吊裝時段。運輸時段峰峰值最大值達到了10°，吊裝過程中最大值達到3.241°。以上兩個時段晃動較大，傾斜晃動過大可能造成升壓站內(nèi)部未緊固部件傾倒或滑移。

第三，典型傾斜度數(shù)據(jù)時域波形分析。從典型時域圖可以看出，升壓站上部組塊在運輸過程中晃動較大，傾斜度沿一個方向的瞬時值達到6°以上。典型圖形如圖1 和圖2 所示。

圖1 傾斜度典型均值過程線

圖2 傾斜度典型峰峰值過程線

4.2 振動數(shù)據(jù)資料分析

第一，典型振動峰峰值過程線如圖3 所示。通過比較分析，升壓站在運輸及吊裝過程中振動峰峰值均未超過0.2g（即2m/s2），運輸、吊裝過程中，受風、波浪和海流的共同作用，船體上部的結(jié)構(gòu)物將隨駁船一起運動，運動慣性力將作用在組塊結(jié)構(gòu)上，由觀測結(jié)果可知未出現(xiàn)振動異常情況，在吊裝完成后振動情況恢復(fù)穩(wěn)定。

圖3 典型振動峰峰值過程線

第二，升壓站烈度統(tǒng)計分析。選取升壓站5 月18日至5 月26 日每天瞬時振動值最大時的數(shù)據(jù)做烈度統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如下表2 所示。

表2 升壓站烈度統(tǒng)計

4.3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果分析

第一，升壓站上部組塊傾斜峰峰值大值主要發(fā)生在運輸時段至吊裝時段。運輸時段橫搖最大單幅傾斜值為3.736°（升壓站立柱4B-22.5m，5 月21 日），縱搖最大單幅傾斜值為1.351°（升壓站立柱4B-22.5m，5 月21日）；吊裝過程中橫搖最大單幅傾斜值為2.197°（升壓站立柱2F-34.5m，5 月26 日），縱搖最大單幅傾斜值為2.016°（升壓站立柱4F-22.5m，5 月26 日）。根據(jù)《海上拖航指南》2011 版附錄1 支撐件及綁扎部件的強度標準中的表3.1 缺省的運動標準參考值，運輸過程中升壓站上部組塊的橫搖單幅限值為20°，縱搖單幅限值為10°，因此滿足運輸要求。不過，如果傾斜晃動過大可能造成升壓站內(nèi)部未緊固部件傾倒或滑移[4]。

第二，升壓站在運輸及吊裝過程中振動加速度均未超過0.2g（即2m/s2），其中運輸期間的最大垂蕩加速度值為0.065m/s2（升壓站立柱2F-34.5m，5 月22日）。根據(jù)《海上拖航指南》2011 版附錄1 支撐件及綁扎部件的強度標準中表3.1 默認的運動標準參考值，運輸過程中垂蕩加速度限值為0.2g（即2m/s2），因此滿足運輸要求。運輸、吊裝過程中，受風、波浪和海流的共同作用，船體上部的結(jié)構(gòu)物將隨駁船一起運動，運動慣性力將作用在組塊結(jié)構(gòu)上，由觀測結(jié)果可知未出現(xiàn)振動異常情況，在吊裝完成后振動情況恢復(fù)穩(wěn)定。

第三，升壓站上部組塊在運輸及吊裝過程中測得最大烈度均小于6°；通常重要建筑物的抗震等級設(shè)防至少為8°，因此整個運輸及吊裝過程中升壓站上部組塊都處于較為穩(wěn)定狀態(tài)，實測振動變化過程線呈現(xiàn)鋸齒狀波動形態(tài)，波動幅度較小，且不存在異常監(jiān)測值。

5 升壓站平臺運輸及吊裝過程管理策略

5.1 明確管理與控制目標

根據(jù)建設(shè)工程項目的實際需求，并按照預(yù)期要求和質(zhì)量標準完成升壓站平臺的運輸和吊裝工作。升壓站平臺運輸及吊裝是建設(shè)工程項目施工中的關(guān)鍵階段，其安全性和有效性需要確立明確的目標。

首先，需要明確質(zhì)量管理與控制的總體目標，制訂整個升壓站平臺運輸及吊裝的總體目標。

其次，項目部門對這些目標進行詳細剖析和細化，根據(jù)具體的項目建設(shè)質(zhì)量標準和功能要求來實施。

最后，根據(jù)管理目標對施工過程進行分解和落實，從而確定整個升壓站平臺運輸及吊裝過程的具體施工要求，以確保施工方案的可行性、合理性和科學(xué)性。

5.2 加強管理與控制組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

升壓站平臺運輸及吊裝過程數(shù)據(jù)分析結(jié)果要引起重視，積極加大組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化力度。對不同部門、不同崗位的質(zhì)量管理與控制目標進行明確，基于個人崗位來實施。這一優(yōu)化過程應(yīng)從源頭開始，以優(yōu)化質(zhì)量目標為服務(wù)目的。同時，要基于質(zhì)量成本、質(zhì)量體系應(yīng)遵循的原則以及質(zhì)量控制與管理的職責來對組織結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化完成后，需要根據(jù)具體的質(zhì)量體系和要求來實施，并明確各個階段的質(zhì)量目標。

此外，還需高度重視驗收、工序管理點、過程和準備階段等環(huán)節(jié)，嚴格按照標準制作質(zhì)量控制報告，并積極協(xié)調(diào)不同部門，有效銜接各部門的數(shù)據(jù)信息，以確保質(zhì)量管理與控制得到保障。

5.3 加強管理與控制的動態(tài)化實施

基于全面質(zhì)量控制方法開展動態(tài)化管理，對質(zhì)量管理與控制目標進行分解和細化，比較計劃值，對有利偏差和不利偏差分別對待。對于前者要持續(xù)進行，對于后者要及時糾偏，糾偏過程包括技術(shù)糾偏、管理糾偏、組織糾偏和經(jīng)濟糾偏。對此，要進行事前質(zhì)量的管理與控制，加大前期準備工作的控制力度，細化各項管理目標，根據(jù)管理目標編制施工方案和施工計劃，并根據(jù)具體崗位劃分質(zhì)量管理與控制責任。

6 結(jié)語

綜上所述，升壓站平臺運輸及吊裝過程中的數(shù)據(jù)分析工作至關(guān)重要。合理布置監(jiān)測裝置，能夠有效收集升壓站平臺運輸及吊裝過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)研究升壓站平臺運輸及吊裝過程的具體情況，明確不同環(huán)節(jié)的危險狀況，從而提前做好預(yù)防工作，確保整個升壓站平臺運輸及吊裝過程的安全性和有效性，為整個工程的安全、穩(wěn)定實施提供有效保障。