山地风电机组部件二次倒运施工特点
摘要：风电场整体体量较大、施工区域广阔又处于山区施工,易受外界自然条件的影响。项目区范围地势崎岖、点多面广，沟深，坡广，地形较破碎。需平整形成完整的平台供风电场区建设。
关键词：山地风电机组部件;二次倒运;施工特点
引言
风电设备体积和质量较大，超重、超长、超限，运输和吊装要求高；场内施工道路（永临结合）道路定为山岭重丘四级道路，总长约56km设备运输是制约工程吊装进度的关键因素，由于山区道路无法满足塔筒、叶片运输车直接运输到达机位，进行设备二次倒运是整个风机安装过程中的关键节点，全面策划好风机机组部件卸车、二次倒运现场组织尤为重要。本文就以风电工程中塔筒倒运为例实际分析研究山地道路二次倒运的特点。
1施工特点
1)风电机组部件卸车、二次倒运，充分考虑了运输场地的局限性和山区道路的特殊性，根据机组设备重量大，对运输道路标准要求高，安全风险大的特点，必须采用带后转向的塔筒倒运车二次倒运。2)通过路勘情况合理选择运输车辆，采用550马力运输车进行运输，该机械可以流水作业，能安全快捷施工，转运方便，能确保工期、质量与安全，提高经济效益。
2山地风电机组部件二次倒运施工
2.1塔筒卸货
计划采用1辆徐工75t履带吊和一辆徐工260汽车吊进行最底段塔筒的卸车，其他段塔筒使用徐工260汽车吊单独进行卸车，并且使用塔筒专用吊具进行卸车，吊带重量为0.5t。塔筒卸货计算依据徐工75t汽车吊工况表查询所示，臂杆长度L=13m；工作半径R=5m；额定起重量JQ=55.5t依据徐工260t汽车吊工况表查询所示，臂杆长度L=22.5m；工作半径R=8m；额定起重量Q=76t根据工况安排，260汽车吊额定负荷率大于75履带吊，因此260汽车吊吊点位于塔筒直径较大一端，75履带位于塔筒直径较小端。
EN-141/3.2MW底段塔筒
风能汽车
底段塔筒
1
Φ4.296xΦ4.285x21.62
70.858
含配件
中下段塔筒
1
Φ4.285xΦ4.277x21.84
45.91
含配件
中上段塔筒
1
Φ4.277xΦ3.654x21.84
31.636
含配件
顶段塔筒
1
Φ3.654xΦ3.660x22.00
28.787
含配件
负荷率计算：两台起重机的负荷量分别是塔筒重量的一半，则：（1）底段塔筒75履带吊的负荷率为：（70.86/2+0.5）÷55.5×100%=64.74%≤75%260汽车吊的负荷率为：（70.86/2+0.5）÷76×100%=50.89%≤75%经验算满足塔筒卸货要求。（2）中下段塔筒260汽车吊的负荷率为（45.91/2+0.5）÷76×100%=30.86%经验算满足塔筒卸货要求。（3）中上段塔筒260汽车吊的负荷率为：（31.64/2+0.5）÷76×100%=21.47%经验算满足塔筒卸货要求。（4）顶段塔筒260汽车吊的负荷率为：（28.78/2+0.5）÷76×100%=19.59%经验算满足塔筒卸货要求。
2.2塔筒倒运加固方法
根据本工程承运设备尺寸、重量，以及场内道路、吊装平台实际情况，结合类似工程施工经验，主要采用以下设备进行场内运输和牵引辅助等。塔筒装车时，将塔筒大直径端朝前在车头处，并紧贴车板垂直错台放置。塔筒加固时，中间用2道5t倒链围捆，前后分别用1个10t倒链通过塔筒两端的法兰孔采用可靠方式将塔筒与车板连接在一起，塔筒与车板之间采用内衬输送带的钢制“马鞍座”支撑。“马鞍座”采用20号槽钢安坐塔筒外形尺寸制作，支架圆弧总长度不小于所放位置塔筒弧长的1/4，“马鞍座”与车板采用螺栓连接，圆弧内采用传送皮带隔垫。
2.3塔筒抗前、后滑移验算
根据塔筒参数，选择最具代表性的3.2MW机型的下段塔筒作为验算对象。由于“马鞍座”内衬皮带是固定在其内表面的，因此只需计算塔筒与皮带之间的摩擦力即可。通过《常用物体滑动摩擦系数表》可查的塔筒表面与“马鞍座”内衬皮带间的摩擦系数为0.3~0.5，本次计算中取塔筒运输道路最大纵坡为15°，运输塔筒车辆在上坡状态下受力情况如图所示。设重力加速度，设塔筒所受重力为G=709KN,则塔筒下滑分力：f=Gsinθ=70.9*10*sin15°=183.49KN塔筒自身摩擦力：f=uGcosθ=0.3*70.9*10*cos15°=205.44KN倒链围捆附加摩擦力：f=uF=0.3*5*4*10=60KN前后倒链拉力：f=2*F=2*10*10=200KN由上述计算可知，塔筒抗下滑合力与其下滑力关系为：F=f+f+f=205.44KN+60KN+200KN=465.44KN＞183.49KN安全系数=465.44 ÷183.49=2.53＞1.2综上所述，在未考虑倒链对塔筒围捆产生的摩擦力和前后拉力时，塔筒自身重力产生的摩擦力已大于其重力的下滑分力，因此增加围捆、前后拉拽、设置防滑挡块等措施后进一步提高了塔筒抗滑移的能力，加固安全、可靠（安全系数≥1.2），满足塔筒运输要求。由于道路横坡远小于道路纵坡，同时“马鞍座”对塔筒产生刚性约束力，因此塔筒抗左、右滑移性能远高于抗前、后滑移性能，故只需验算塔筒抗前、后滑移性能是否满足要求即可判定其加固性能是否满足需要。
2.4做好验收
2.4.1施工人员资格验收
1)特种设备操作人员、特种作业人员需经上级行政部门培训、考核合格后取得操作证，方准从事相应工种的作业。2)特种设备操作人员、特种作业人员实行档案管理，建立特种作业人员台账，有效资质证书复印件备查。3)特种设备操作人员、特种作业人员作业前，工程技术人员必须对其进行安全技术交底和培训工作，所有人员必须进行签字确认。
2.4.2机械验收
1)投入使用的特种作业机械、设备必须经技术监督部门检验合格，并出具的检验合格证书，并且须在检验有效期范围内。2)吊车分别按照其技术指导书组装好后，应组织相关单位专业人员进行验收，合格后方可投入使用；验收时吊车需进行空负荷运转，静负荷试吊试验，动负荷试验。3)吊车按照吊装方案要求规定位置站位后，由监理部及建设单位安全监督人员和技术人员进行检查测量，确保准确。
2.4.3加强成品保护
1)在吊装和运输过程中加垫软性制品，防止损坏、碰伤设备表面。2)风机设备必须做好防雨、防风沙措施。卸车及运输时必须按照厂家现场技术人员的指导和要求进行施工。
2.5安全管理
1)由安全员负责对作业人员进行运输前的安全教育、交底。2)运输前对运输线路进行勘察，发现障碍及时排除。3)如有空中线路障碍，需用绝缘杆顶起，以保证车辆通过较低的空中线路时能顺利通过。4)在设备四角，侧面悬挂警示标志。根据设备及运输路线上车流量情况，选择适当运输时间运输，运输时需派专车进行封道引流，保证运输线路畅通。5)车辆行驶前再次检查轮胎气压，检查车辆情况。调整平板车货台高度，保证行驶时高度。6)车辆保持匀速行驶，以保证运行平稳。7)通过弯道时应提前缓慢减速，此时速度控制在3Km/小时以内。8)在车辆运输的前面安排开道车一台，后面同时安排一台车辆拖后，以保证车辆正常运行和防止其他车辆闯入。9)车辆行驶过程中时常观察运输车辆周围情况、捆绑松紧、周围障碍物情况，发现情况立即向指挥报告。10)若遇运输车辆爬坡上不去时，立即派遣牵引车辆进行牵引。11)装车前在平板车货台上铺橡胶板，以增大摩擦力，防止运输时设备在平板上滑动。12)设备在车辆上的捆绑必须牢固，索具、拉紧器强度足够，必须保证任何时候设备在车辆
上不发生任何位移。13)捆绑要点捆绑加固操作由专职起重工按照设计方案完成。钢丝绳禁固器拉紧后，必须用卡子卡紧。14)配备对讲机，便于联络和指挥。
结语
提高风电机组大部件的可靠性，投产后的运维阶段工作是重中之重，但同时也要注重设计制造、前期选址、机组选型等阶段的工作，它们之间是有机的关系。今后仍需不断摸索和掌握风电机组的运行性能和变化规律，以便及时应对大部件缺陷，降低风险和运维成本，不断地提高大部件的可靠性，有效地提高风电机组的可利用率指标，切实提升其全生命周期的健康水平。
参考文献
[1]张雪芝，王维庆，王海云.湍流强度对风电场发电量的影响[J].可再生能源，2018，第36卷第5期.
[2]徐伊丽.湍流风速下风电机组齿轮箱齿轮疲劳分析[D].南京：南京理工大学，2015.
[3]蒋伟节，王明，刘麒祥，朱明玺，王大伟.风电场微观选址分析[J].东方电气评论，2015，第29卷Vol.29总第115期.
[4]郭雅克，王明军，梅国刚.风电机组部件损坏及原因分析[J].风能产业，2015，2015年4月.
[5]付德义，薛扬，焦渤，边伟，李松迪.湍流强度对风电机组疲劳等效载荷的影响[J].华北电力大学学报，2015，第42卷第1期.