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摘 要:伴随着现代社会经济的高质量增长,我国科学技术的发展日新月异,电力工程建设也在此背景环境下逐渐得到完善,并且随着各项技术的逐渐成熟,海上风电施工质量和效率也有了明显的提高。本篇文章主要探索当前海上风电施工方案规划和施工难点问题,促进深度了解海上风电施工,为技术人员提供微薄帮助,从而促进加强海上风电施工品质。
关键词:海上;风电施工;难点
0 引言
从世界发展的角度来说,全球能源互联网理念已成为全球共识,而当下社会发展进程中,世界各国都在大力支持绿色环保发展,电力能源成为各国发展的主要依托。海上风电施工作为当前电力工程中的重要组成部分,面对电能需求的日益增加,如何提高施工质量与效率至关重要,但是海上风电施工较为复杂,需要科学的规划和精密的部署。
1 海上风电施工作业面分析
海上风电工程项目建设施工主要分为陆地施工和海面施工两部分,施工难度和协调难度与其他电力工程建设相对而言都比较大,科学合理的施工作业面规划是保障施工顺利的重要前提[1]。海面施工中所涉及的施工区域较多。
1.1 陆地施工
海上风电项目施工中,方便、科学、合理、经济、高效是陆地施工作业面操作的主要原则,施工区域的划分和施工现场总布置规划,是按照这些原则和各种影响因素的综合分析进行的。陆地施工作业内容主要包括集控中心施工、升压站组装、风机拼装与运出、导管架拼装、码头施工、办公与生活区施工、材料厂与水、钢筋排放区域施工等等,同时还有工地实验室,用于测试和实验有关施工安装环节。
1.2 海面施工
海面施工與陆地施工对比而言难度更高。但是与陆地施工不同的是,海面施工基地适合集中布置,并且码头建设要注意满足海上风力发电需求,以及相应配备大型吊装与运输设备。与此同时,海上风力发电设备组装可以在陆面进行,也可以利用大型船舶在海上进行[2]。
2 研究海上风电施工关键环节
2.1 海上升压站施工
海上风电施工中,海上升压站施工较为复杂。首先是要确定升压站的平台桩尺寸,一般来说升压站平台桩使用的是直径1.8 m的钢管柱,整体平台搭建需要四根钢管柱,桩顶高程10.5 m,桩总长45 m,并且其中导管架主要由撑杆和主桩腿组成,撑杆直径800 mm、壁厚14 mm,主桩腿直径2 m、壁厚35 mm;其次导管架的安装和钢管桩的施工,升压站平台使用的是四桩导管架结构,在沉桩后需要把导管架调平并注浆,流程为:沉放导管架、沉放钢管桩、调平并灌浆、整体安装上部平台;最后才是升压站的安装,第一步是把浮式起重船拖航进点并布锚,第二步是把装载升压站的方驳拖航进点并布锚,第三步吊起升压站对位安放。此外要注意,施工前技术人员之间需要进行技术交底,施工后要进行复测。
2.2 海缆铺设施工
海缆的铺设施工十分关键,施工过程中要注意采取一些减少船舶吃水或者压载水的措施。我国某海上风电施工中,海缆的登陆距离为7 km,该项目创新使用了一种“登滩排架”装置,也就是利用竹条搭建7 km的排架,然后每隔2 m的位置安装一个电缆导向轮,用以确保电缆的方向,再借助导向轮和竹排托起7 km的海缆,最后整合利用脚手架平台、轮胎托浮、升降式平台等进行施工作业。这不仅解决了潮水变化对施工带来的影响,同时为长距离登陆作业提供了有效的解决方案。海缆铺设施工中采用的技术包括光缆检测技术,即ODTR、BODTA两种。
2.3 海上风电机组吊装施工
海上风电机组吊装施工分为两部分,风电机组预拼和风电机组吊装。
(1)风电机组预拼。相关风电机组设备到货后首先要进行质检,以确保设备质量达标可以正常使用,自检之后再报检,当各方检验完毕后进行拼装,如果检验过程中发现任何问题,必须要召集验收小组紧急会议,制定专项调整方案解决问题,风电机组拼装过程中,需要使用远红外线测量仪对塔筒法兰尺寸进行多次测量,提高拼装成功可靠性。
(2)风电机组吊装。具体安装步骤为:塔筒分节吊装、机舱吊装、风轮组件吊装,其中吊索和吊具需要按照组件重量的1.25倍进行配置,并且每日使用前都需要对吊索与吊具进行安全检查,当吊离地面100 mm时需要停止几分钟检查吊索吊具、吊车仪表盘、测试升降、回转等,以确保吊装顺畅和安全[3]。
3 海上风电施工难点问题探析
3.1 加强天气监测
海上风电施工中所面临的最大的自然问题就是风浪影响,这属于客观因素,施工中需要安排专业人员进行海上天气分析,收集海洋气象预报进行对比研究,以促进合理规划船舶出港、回港流程和制度,保证将风浪影响降至最低,从而提高施工效率。
3.2 完善吊装方案
完善吊装方案所针对的是单桩起吊立桩,要注意务必遵循实际施工情况进行。制定专项起吊方案时,需要严格按照海上风电吊装相关规定和标准,按照规定选择吊索、吊具、校核吊耳强度、复核吊臂曲线等内容,方案制定完成后也需要经过专业的评审,注意编制成作业指导书,以方便施工人员查看。
3.3 加强潮位监测
潮水影响是除了风浪之外影响海上风电施工的第二大自然因素,施工单位必须要在专业的潮位监测之后进行规划作业,根据海上特定环境合理安排工期,并选择使用较为适应外海线吃水施工的大型船舶机器。同时,施工作业过程中也要加强潮位监测,以避免毫无防备的出现施工问题难以应对。
3.4 完善专项施工方案
为确保单桩垂直度,需要制定专项施工方案进行完善,坐滩施工的起重船要在进点就位后压水坐滩,床上注意配备液压双层抱桩架。抱桩架上下层要配置8个回路的液压抱紧系统,以配合甲板上的实时监测全站仪使用,保障单桩基础垂直度的及时调整。
3.5 健全专项营救方案
海上风电施工中,保障施工人员的安全是第一位的,因此面对施工困难的存在,健全专项营救方案至关重要。要根据施工具体步骤和海上作业安全隐患的存在,统筹规划施工安全保障系统建设,并对所有施工人员进行应急救援知识与技能培训,或者模拟救援演练,以提高施工人员自救和救他的能力,从而增强安全保障。与此同时,要贯彻落实海上救援等一系列政策与方案,彻底进行安全技术交底[4]。
3.6 加强施工过程管理
海上风电项目施工本身就十分复杂,加强施工过程管理乃是必经之路。施工单位要注意时刻保持警惕,定时定期巡检,巡检内容包括施工质量检查、技术应用检查、应急救援检查等等,全方面、多方位巡查,促进提高施工质量的同时增强施工安全管理,从而推动海上风电施工规范化、标准化、具体化,在根本上保障国家海上风电工程项目建设的良好。
4 结语
总而言之,我国海上风力资源丰富,提高海上风电施工质量与效率,可有效满足国家与社会发展对电力能源的需求,确保电力工程建设的全面和完整,同时还能推动我国深度开发利用海上资源。积极应对海上风电施工难点与问题,制定各专项施工方案,是保障施工安全和工程建设质量高的关键,并且这样才更能确保海上风电工程发展的健康与良好,促使国家海上风电发展保持可持续发展动力。
参考文献:
[1]刘家军.海上风电施工方案及难点问题探讨[J].冶金管理,2020(23):89+128.
[2]韩宁宁.海上风电施工方案及难点问题探讨[J].工程经济,2018,28(12):33-36.
[3]王广坡,隋奎芳,杨振峰,等.海上风电施工方案及难点问题探讨[J].中阿科技论坛(中英阿文),2020(1):65-68.
[4]凌佳楠.某海上风电场风电机组基础的施工设备配备方案研究[J].太阳能,2020(9):76-80.
关键词:海上;风电施工;难点
0 引言
从世界发展的角度来说,全球能源互联网理念已成为全球共识,而当下社会发展进程中,世界各国都在大力支持绿色环保发展,电力能源成为各国发展的主要依托。海上风电施工作为当前电力工程中的重要组成部分,面对电能需求的日益增加,如何提高施工质量与效率至关重要,但是海上风电施工较为复杂,需要科学的规划和精密的部署。
1 海上风电施工作业面分析
海上风电工程项目建设施工主要分为陆地施工和海面施工两部分,施工难度和协调难度与其他电力工程建设相对而言都比较大,科学合理的施工作业面规划是保障施工顺利的重要前提[1]。海面施工中所涉及的施工区域较多。
1.1 陆地施工
海上风电项目施工中,方便、科学、合理、经济、高效是陆地施工作业面操作的主要原则,施工区域的划分和施工现场总布置规划,是按照这些原则和各种影响因素的综合分析进行的。陆地施工作业内容主要包括集控中心施工、升压站组装、风机拼装与运出、导管架拼装、码头施工、办公与生活区施工、材料厂与水、钢筋排放区域施工等等,同时还有工地实验室,用于测试和实验有关施工安装环节。
1.2 海面施工
海面施工與陆地施工对比而言难度更高。但是与陆地施工不同的是,海面施工基地适合集中布置,并且码头建设要注意满足海上风力发电需求,以及相应配备大型吊装与运输设备。与此同时,海上风力发电设备组装可以在陆面进行,也可以利用大型船舶在海上进行[2]。
2 研究海上风电施工关键环节
2.1 海上升压站施工
海上风电施工中,海上升压站施工较为复杂。首先是要确定升压站的平台桩尺寸,一般来说升压站平台桩使用的是直径1.8 m的钢管柱,整体平台搭建需要四根钢管柱,桩顶高程10.5 m,桩总长45 m,并且其中导管架主要由撑杆和主桩腿组成,撑杆直径800 mm、壁厚14 mm,主桩腿直径2 m、壁厚35 mm;其次导管架的安装和钢管桩的施工,升压站平台使用的是四桩导管架结构,在沉桩后需要把导管架调平并注浆,流程为:沉放导管架、沉放钢管桩、调平并灌浆、整体安装上部平台;最后才是升压站的安装,第一步是把浮式起重船拖航进点并布锚,第二步是把装载升压站的方驳拖航进点并布锚,第三步吊起升压站对位安放。此外要注意,施工前技术人员之间需要进行技术交底,施工后要进行复测。
2.2 海缆铺设施工
海缆的铺设施工十分关键,施工过程中要注意采取一些减少船舶吃水或者压载水的措施。我国某海上风电施工中,海缆的登陆距离为7 km,该项目创新使用了一种“登滩排架”装置,也就是利用竹条搭建7 km的排架,然后每隔2 m的位置安装一个电缆导向轮,用以确保电缆的方向,再借助导向轮和竹排托起7 km的海缆,最后整合利用脚手架平台、轮胎托浮、升降式平台等进行施工作业。这不仅解决了潮水变化对施工带来的影响,同时为长距离登陆作业提供了有效的解决方案。海缆铺设施工中采用的技术包括光缆检测技术,即ODTR、BODTA两种。
2.3 海上风电机组吊装施工
海上风电机组吊装施工分为两部分,风电机组预拼和风电机组吊装。
(1)风电机组预拼。相关风电机组设备到货后首先要进行质检,以确保设备质量达标可以正常使用,自检之后再报检,当各方检验完毕后进行拼装,如果检验过程中发现任何问题,必须要召集验收小组紧急会议,制定专项调整方案解决问题,风电机组拼装过程中,需要使用远红外线测量仪对塔筒法兰尺寸进行多次测量,提高拼装成功可靠性。
(2)风电机组吊装。具体安装步骤为:塔筒分节吊装、机舱吊装、风轮组件吊装,其中吊索和吊具需要按照组件重量的1.25倍进行配置,并且每日使用前都需要对吊索与吊具进行安全检查,当吊离地面100 mm时需要停止几分钟检查吊索吊具、吊车仪表盘、测试升降、回转等,以确保吊装顺畅和安全[3]。
3 海上风电施工难点问题探析
3.1 加强天气监测
海上风电施工中所面临的最大的自然问题就是风浪影响,这属于客观因素,施工中需要安排专业人员进行海上天气分析,收集海洋气象预报进行对比研究,以促进合理规划船舶出港、回港流程和制度,保证将风浪影响降至最低,从而提高施工效率。
3.2 完善吊装方案
完善吊装方案所针对的是单桩起吊立桩,要注意务必遵循实际施工情况进行。制定专项起吊方案时,需要严格按照海上风电吊装相关规定和标准,按照规定选择吊索、吊具、校核吊耳强度、复核吊臂曲线等内容,方案制定完成后也需要经过专业的评审,注意编制成作业指导书,以方便施工人员查看。
3.3 加强潮位监测
潮水影响是除了风浪之外影响海上风电施工的第二大自然因素,施工单位必须要在专业的潮位监测之后进行规划作业,根据海上特定环境合理安排工期,并选择使用较为适应外海线吃水施工的大型船舶机器。同时,施工作业过程中也要加强潮位监测,以避免毫无防备的出现施工问题难以应对。
3.4 完善专项施工方案
为确保单桩垂直度,需要制定专项施工方案进行完善,坐滩施工的起重船要在进点就位后压水坐滩,床上注意配备液压双层抱桩架。抱桩架上下层要配置8个回路的液压抱紧系统,以配合甲板上的实时监测全站仪使用,保障单桩基础垂直度的及时调整。
3.5 健全专项营救方案
海上风电施工中,保障施工人员的安全是第一位的,因此面对施工困难的存在,健全专项营救方案至关重要。要根据施工具体步骤和海上作业安全隐患的存在,统筹规划施工安全保障系统建设,并对所有施工人员进行应急救援知识与技能培训,或者模拟救援演练,以提高施工人员自救和救他的能力,从而增强安全保障。与此同时,要贯彻落实海上救援等一系列政策与方案,彻底进行安全技术交底[4]。
3.6 加强施工过程管理
海上风电项目施工本身就十分复杂,加强施工过程管理乃是必经之路。施工单位要注意时刻保持警惕,定时定期巡检,巡检内容包括施工质量检查、技术应用检查、应急救援检查等等,全方面、多方位巡查,促进提高施工质量的同时增强施工安全管理,从而推动海上风电施工规范化、标准化、具体化,在根本上保障国家海上风电工程项目建设的良好。
4 结语
总而言之,我国海上风力资源丰富,提高海上风电施工质量与效率,可有效满足国家与社会发展对电力能源的需求,确保电力工程建设的全面和完整,同时还能推动我国深度开发利用海上资源。积极应对海上风电施工难点与问题,制定各专项施工方案,是保障施工安全和工程建设质量高的关键,并且这样才更能确保海上风电工程发展的健康与良好,促使国家海上风电发展保持可持续发展动力。
参考文献:
[1]刘家军.海上风电施工方案及难点问题探讨[J].冶金管理,2020(23):89+128.
[2]韩宁宁.海上风电施工方案及难点问题探讨[J].工程经济,2018,28(12):33-36.
[3]王广坡,隋奎芳,杨振峰,等.海上风电施工方案及难点问题探讨[J].中阿科技论坛(中英阿文),2020(1):65-68.
[4]凌佳楠.某海上风电场风电机组基础的施工设备配备方案研究[J].太阳能,2020(9):76-80.