CN110469458A - 一种海上风机整机码头拼装方法 - Google Patents
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Abstract
一种海上风机整机码头拼装方法,由于风电风机的拼装过程中,通过将主吊机停放在运输船的中心线延长线处的地面上,吊装叶轮时配合特定条件(即高平潮或低平潮时期)以及机舱转动一定角度,可以有效避免主吊机吊臂与叶轮在吊装时发生干涉以及有效避免海上波浪对吊装叶轮时产生的不良影响,而在叶轮安装完后,将叶轮转动至呈倒Y形状态,可进一步确保叶轮与主吊机的吊臂发生干涉,同时也可使得风电风机整机重心相对下降,满足在海上风电风机安装位进行整机吊装时,吊钩与叶轮的叶片不发生干涉,也能有效避免拼装相邻工位上的叶轮时,主吊机超起桅杆时与叶片发生碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及海上风机整机码头拼装方法。
背景技术
风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术,在陆地风电场建设快速发展的同时,人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制,如占地面积大、噪声污染等问题,由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性,海洋成为一个迅速发展的风电市场。
目前,海上风电风机安装有两种主流方式:整体式吊装和分体式吊装。针对整体式吊装方法,即在码头处将风电风机整体拼装完毕后,再通过运输船将风机整机运输至海上安装位置进行海上安装。现有的整体式吊装方法需要在码头地面上预先搭建工装塔筒101,通过主吊机102将机舱103及叶轮依次吊装到工装塔筒101上进行拼装完成后,在将拼装为一体的机舱103和叶轮整体吊装到运输船104上的风机塔筒105(即由下段塔筒、中段塔筒以及上段塔筒由下而上依次拼接形成)上进行拼装,由于主吊机102以垂直于运输船104的方向放置,且主吊机102与运输船104上风电风机的组装位置在一条直线上,为避免叶轮106与主吊机102的吊臂发生干涉,因此,预先在工装塔筒101上拼装机舱103和叶轮106;另外,由于运输船104在水面上容易受到波浪的影响而不平稳,对叶轮106的吊装产生影响,因此,通过预先在工装塔筒101上拼装机舱103和叶轮106,也有效的解决了水面上拼装时带来的不良影响,如图1所示。然而,在码头地面上预先搭建的工装塔筒101造价高昂,使风电风机的安装成本大幅提高,同时,由于需先在工装塔筒101上进行机舱103与叶轮106的拼装,不仅导致风电风机的整体安装工序变得复杂,工作效率低,也提高了对主吊机的起重性能要求。
发明内容
本发明旨在提供一种整体安装工序简单且安装成本低的海上风机整机码头拼装方法。
本发明所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其步骤包括:
1)运输船停稳于码头岸边书面上,主吊机停放在运输船的中心线延长线处的地面上;
2)主吊机将下段塔筒吊起并运送至运输船的风电风机拼装工位,将下段塔筒紧固于风电风机拼装工位处;
3)主吊机将上部吊架吊起并运送至风电风机拼装工位,将上部吊架紧固于下段塔筒的外侧壁上;
4)主吊机将中段塔筒吊起并运送至风电风机拼装工位,将中段塔筒紧固于下段塔筒的顶端;
5)主吊机将平衡梁吊起并运送至风电风机拼装工位,将平衡梁紧固于中段塔筒的外侧壁上;
6)主吊机将上段塔筒吊起并运送至风电风机拼装工位,将上段塔筒紧固于中段塔筒的顶端;
7)主吊机将机舱吊起并运送至风电风机拼装工位,将机舱连接于上端塔筒的顶端,使机舱与运输船的长度方向相平行;
8)机舱转动一定角度,使其偏离原始位置;
9)在海上高平潮或低平潮时期,主吊机将叶轮吊起并运送至风电风机拼装工位,将叶轮安装在机舱上;
10)机舱转动,返回至原始位置;
11)转动叶轮,使其呈倒Y形状态,完成一台风电风机的码头拼装;
12)重复步骤2)至步骤11),直至完成所有风电风机的拼装为止。
本发明所述的一种海上风机整机码头拼装方法,由于风电风机的拼装过程中,通过将主吊机停放在运输船的中心线延长线处的地面上,吊装叶轮时配合特定条件(即高平潮或低平潮时期)以及机舱转动一定角度,可以有效避免主吊机吊臂与叶轮在吊装时发生干涉以及有效避免海上波浪对吊装叶轮时产生的不良影响,而在叶轮安装完后,将叶轮转动至呈倒Y形状态,可进一步确保叶轮与主吊机的吊臂发生干涉,同时也可使得风电风机整机重心相对下降,满足在海上风电风机安装位进行整机吊装时,吊钩与叶轮的叶片不发生干涉,也能有效避免拼装相邻工位上的叶轮时,主吊机超起桅杆时与叶片发生碰撞。由于不使用工装塔筒,因此节省了工装塔筒搭建的费用,大幅降低了风电风机安装的成本,节约了工序,提高了工作效率,同时,由于无需整体吊起机舱和叶轮,因此,大幅降低了对主吊机起重能力的要求,使得工程的效益大大提高。
附图说明
图1为现有技术风电风机在码头整机拼装结构示意图。
图2为风电风机在码头整机拼装完成结构示意图。
图3为图2左视图。(不含上部吊架及平衡梁)。
具体实施方式
一种海上风机整机码头拼装方法,如图2和图3所示,其步骤包括:(1)运输船1停稳于码头岸边书面上,主吊机2停放在运输船1的中心线延长线处的地面上;(2)主吊机2将下段塔筒9吊起并运送至运输船1的风电风机拼装工位3,将下段塔筒9紧固于风电风机拼装工位3处;(3)主吊机2将上部吊架4吊起并运送至风电风机拼装工位3,将上部吊架4紧固于下段塔筒9的外侧壁上;(4)主吊机2将中段塔筒10吊起并运送至风电风机拼装工位3,将中段塔筒10紧固于下段塔筒9的顶端;(5)主吊机2将平衡梁5吊起并运送至风电风机拼装工位3,将平衡梁5紧固于中段塔筒10的外侧壁上;(6)主吊机2将上段塔筒11吊起并运送至风电风机拼装工位3,将上段塔筒11紧固于中段塔筒10的顶端;(7)主吊机2将机舱6吊起并运送至风电风机拼装工位3,将机舱6连接于上端塔筒11的顶端,使机舱6与运输船1的长度方向相平行;(8)机舱6转动一定角度,使其偏离原始位置;(9)在海上高平潮或低平潮时期,主吊机2将叶轮7吊起并运送至风电风机拼装工位3,将叶轮7安装在机舱6上;(10)机舱6转动,返回至原始位置;(11)转动叶轮7,使其呈倒Y形状态,完成一台风电风机的码头拼装;(12)重复步骤(2)至步骤(11),直至完成所有风电风机的拼装为止。本实施例中一次拼装两台风电风机,节约来回运输的船舶成本及提高安装效率。
步骤(4)中,在主吊机2吊装中段塔筒过程中,使用履带吊8对平衡梁5进行预组装,可加快拼装效率,所述平衡梁5的组装步骤为现有技术。
步骤(7)中,机舱6吊装到位后需立刻进行各段塔筒及机舱6的接线工作,以确保叶轮7吊装前,机舱6可以转动一定角度。
步骤(8)中,通过三维软件模拟分析,以确定机舱6转动角度,即在三维软件中建立笛卡尔坐标系,使风电风机在笛卡尔坐标系中对Z轴上进行偏航(即转动),在叶轮7未转动至倒Y形状态下时,限制朝下的叶片模块距离平衡梁5的安全距离D≥2m,从而通过三维软件进行Z轴旋转的角度计算,得出的可旋转最大角即为偏航最佳角度,即控制机舱6转动至得出的最佳偏航角度。
步骤(8)中,机舱6转动方向要向主吊机2方向转动,以使主吊机2吊装各部件时更为便利,减小吊装难度,避免吊装盲区。
在步骤(9)前,还需先对叶片进行拼装形成叶轮7,在组装叶片时,优先组装未占据道路的方向,最后组装占据道路的方向,以减少占用道路的时间,避免阻碍道路交通。
步骤(9)中,在吊装叶轮7前还要对运输船1内的压舱水进行调整,使船身水平,可大幅降低叶轮7吊装过程中波浪引起垂直高度变化对叶轮吊装水平就位的难度,保证工程质量,提高吊装安全可靠性。
步骤(9)中,在主吊机2吊起叶轮时,还使用履带吊8配合主吊机2进行叶轮7抬吊翻身。
步骤(9)中,叶轮7吊装到位后,还需要使用揽风绳牵扯未转动至倒Y形状态的叶轮7朝下的叶片,更有利于控制叶片与平衡梁5的安全距离。
以上所使用的履带吊(8)为150t履带吊。
Claims (9)
1.一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于,其步骤包括:
1)运输船(1)停稳于码头岸边书面上,主吊机(2)停放在运输船(1)的中心线延长线处的地面上;
2)主吊机(2)将下段塔筒(9)吊起并运送至运输船(1)的风电风机拼装工位(3),将下段塔筒(9)紧固于风电风机拼装工位(3)处;
3)主吊机(2)将上部吊架(4)吊起并运送至风电风机拼装工位(3),将上部吊架(4)紧固于下段塔筒(9)的外侧壁上;
4)主吊机(2)将中段塔筒(10)吊起并运送至风电风机拼装工位(3),将中段塔筒(10)紧固于下段塔筒(9)的顶端;
5)主吊机(2)将平衡梁(5)吊起并运送至风电风机拼装工位(3),将平衡梁(5)紧固于中段塔筒(10)的外侧壁上;
6)主吊机(2)将上段塔筒(11)吊起并运送至风电风机拼装工位(3),将上段塔筒(11)紧固于中段塔筒(10)的顶端;
7)主吊机(2)将机舱(6)吊起并运送至风电风机拼装工位(3),将机舱(6)连接于上端塔筒(11)的顶端,使机舱(6)与运输船(1)的长度方向相平行;
8)机舱(6)转动一定角度,使其偏离原始位置;
9)在海上高平潮或低平潮时期,主吊机(2)将叶轮(7)吊起并运送至风电风机拼装工位(3),将叶轮(7)安装在机舱(6)上;
10)机舱(6)转动,返回至原始位置;
11)转动叶轮(7),使其呈倒Y形状态,完成一台风电风机的码头拼装;
12)重复步骤2)至步骤11),直至完成所有风电风机的拼装为止。
2.根据权利要求1所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤4)中,在主吊机(2)吊装中段塔筒过程中,使用履带吊(8)对平衡梁(5)进行预组装。
3.根据权利要求1所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤7)中,机舱(6)吊装到位后需立刻进行各段塔筒及机舱(6)的接线工作。
4.根据权利要求1所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤8)中,通过三维软件模拟分析,以确定机舱(6)转动角度,即在三维软件中建立笛卡尔坐标系,使风电风机在笛卡尔坐标系中对Z轴上进行偏航,在叶轮(7)未转动至倒Y形状态下时,限制朝下的叶片模块距离平衡梁(5)的安全距离D≥2m,从而通过三维软件进行Z轴旋转的角度计算,得出的可旋转最大角即为偏航最佳角度,即控制机舱(6)转动至得出的最佳偏航角度。
5.根据权利要求4所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤8)中,机舱(6)转动方向要向主吊机(2)方向转动。
6.根据权利要求1所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:在步骤9)前,还需先对叶片进行拼装形成叶轮(7),在组装叶片时,优先组装未占据道路的方向,最后组装占据道路的方向。
7.根据权利要求6所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤9)中,在吊装叶轮(7)前还要对运输船(1)内的压舱水进行调整,使船身水平。
8.根据权利要求7所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤9)中,在主吊机(2)吊起叶轮时,还使用履带吊(8)配合主吊机(2)进行叶轮(7)抬吊翻身。
9.根据权利要求6-8任一项所述的一种海上风机整机码头拼装方法,其特征在于:步骤9)中,叶轮(7)吊装到位后,还需要使用揽风绳牵扯未转动至倒Y形状态的叶轮(7)朝下的叶片。
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