海上風(fēng)電施工方案及難點(diǎn)探討

時(shí)間:2022-12-29 02:42:52

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海上風(fēng)電施工方案及難點(diǎn)探討

摘要:近年來(lái),我國(guó)電力工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展迅速,而且隨著技術(shù)水平的提高,海上風(fēng)電施工的質(zhì)量和效率也越來(lái)越高。海上風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用逐漸普及,成為電力工程中不可或缺的一種。然而,海上風(fēng)電由于施工難度大、施工周期相對(duì)較長(zhǎng)等客觀(guān)因素,在施工過(guò)程中更加容易出現(xiàn)問(wèn)題。本文針對(duì)海上風(fēng)電施工的難點(diǎn)進(jìn)行分析,希望對(duì)廣大海上風(fēng)電施工技術(shù)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞:海上風(fēng)電;施工方案;難點(diǎn)

海上風(fēng)電施工是我國(guó)近些年才逐漸成熟的一種電力工程施工形式。相對(duì)來(lái)說(shuō),海上風(fēng)電施工所處的環(huán)境更加惡劣,工程協(xié)調(diào)難度更高。不僅如此,海上風(fēng)電施工的覆蓋范圍非常廣泛,需要對(duì)施工進(jìn)行合理部署,才能保證施工效率。另外,海上風(fēng)電施工需更加科學(xué)的規(guī)劃,在保證施工安全推進(jìn)的基礎(chǔ)上,提高工程質(zhì)量,縮短工程周期。所以,總體來(lái)說(shuō),海上風(fēng)電施工的難點(diǎn)更多,需要技術(shù)人員給予高度重視。

一、施工作業(yè)面的劃分

(一)陸上作業(yè)面。海上風(fēng)電施工有一部分工程需要在陸地范圍內(nèi)完成,對(duì)于這一部分工程來(lái)講,工程的施工要遵循經(jīng)濟(jì)性、可靠性、便捷性等多重原則,通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)部署,保證不同施工環(huán)節(jié)之間形成良好的銜接。陸上施工的內(nèi)容主要包括集控中心的施工、臨時(shí)設(shè)施的施工、出運(yùn)碼頭的施工以及導(dǎo)管架拼裝的施工四方面。(二)海上作業(yè)面。海上作業(yè)面的施工難度大,就施工內(nèi)容來(lái)說(shuō)也更加復(fù)雜,比如場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸、廠(chǎng)外運(yùn)輸、升壓站、海纜、風(fēng)機(jī)核心等。在進(jìn)行海上作業(yè)面施工時(shí),尤其注意對(duì)施工基地進(jìn)行集中部署,確保施工材料供應(yīng)及時(shí)到位,同時(shí)保證重型設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。有些可在陸上進(jìn)行組裝的結(jié)構(gòu)在不影響往海上運(yùn)輸?shù)那闆r下,盡量在陸上完成組裝,避免在海上組裝過(guò)程出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題,影響工程整體進(jìn)度。為了更好地完成設(shè)備組裝,施工單位可以在陸上設(shè)置組裝場(chǎng),也可以將組裝工作移至大型船舶上完成。總之要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,靈活部署,提高工程的施工效率。

二、海上施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

(一)升壓站施工。以大連某海上風(fēng)電工程升壓站的施工為例,樁基礎(chǔ)為鋼管樁結(jié)構(gòu),具體規(guī)格為φ1.8m,內(nèi)部鋼管的數(shù)量為4根。樁頂高程設(shè)計(jì)為1.05m,樁長(zhǎng)45m。升壓站結(jié)構(gòu)主要由撐桿和主樁組成,主樁腿是由鋼管組成,規(guī)格為φ2m,壁厚為35m。升壓站的撐桿材料為鋼管,規(guī)格是φ800mm,壁厚14mm。這一風(fēng)電工程升壓站在施工之前,需要在陸上的工廠(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)管架制作,在焊接和涂裝作業(yè)完成并檢驗(yàn)合格之后,將材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接。在進(jìn)行鋼管樁的施工和導(dǎo)管架的安裝時(shí),由于升壓站按照四樁導(dǎo)管架設(shè)計(jì),所以,為保證升壓站整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,需要在完成沉樁施工之后,按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整導(dǎo)管架至水平,然后注漿。這一施工的流程如下:沉放導(dǎo)管架、沉放鋼管樁、調(diào)平注漿、安裝上部平臺(tái)。升壓站的安裝是整個(gè)升壓站施工的最后環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)中,首先應(yīng)當(dāng)將起重船拖行到制定地點(diǎn),然后進(jìn)行布錨,利用吊架和起重設(shè)備將升壓站平臺(tái)吊起,轉(zhuǎn)移到船舶上,在平潮環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行安放。在安裝上部平臺(tái)之前,技術(shù)人員需要對(duì)升壓站的基礎(chǔ)施工進(jìn)行復(fù)測(cè),保證各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到要求,確?;A(chǔ)平面和樁管的高度差在可接受的范圍內(nèi)。在安裝上部平臺(tái)時(shí),平臺(tái)腿的底部是關(guān)鍵的受力點(diǎn),所以,應(yīng)采取科學(xué)的方法確保腿部的加速度在0.2g以?xún)?nèi)。在進(jìn)行焊接時(shí),要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,并在焊接完成之后進(jìn)行檢驗(yàn)。在針對(duì)金屬部位進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)采取無(wú)損檢測(cè)技術(shù),確保細(xì)小裂縫等質(zhì)量不合格的部位都能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在焊接完成之后,要進(jìn)行烘干,但是需要注意的是,烘干次數(shù)應(yīng)不多于兩次,同時(shí)焊接材料要確保防水性能,避免使用易受水、油等物質(zhì)腐蝕的材料進(jìn)行焊接。(二)海纜施工。在進(jìn)行海纜施工之前,現(xiàn)場(chǎng)的管理人員需要對(duì)未來(lái)幾天的天氣有所了解,避免出現(xiàn)惡劣環(huán)境,對(duì)海纜的施工帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。大連這一風(fēng)電工程在進(jìn)行海纜施工時(shí),就遇到了臺(tái)風(fēng),使得海水流速較急。為保證海纜施工的質(zhì)量,施工人員在現(xiàn)場(chǎng)采取了兩翼延展式的鋪設(shè)方法,在對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行了周密的考察之后,按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行鋪設(shè),并讓潮溝擺動(dòng)造成的風(fēng)險(xiǎn)得到了更加充分的控制。技術(shù)人員通過(guò)精心控制,使得鋪設(shè)的誤差保持在了0.5%以?xún)?nèi),不僅有效提高了施工效率,還保證了海纜鋪設(shè)的質(zhì)量。(三)機(jī)組吊裝。在進(jìn)行機(jī)組預(yù)拼時(shí),需要在機(jī)組運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后對(duì)其進(jìn)行檢查,首先需要對(duì)出廠(chǎng)檢驗(yàn)合格證進(jìn)行檢查,然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次檢驗(yàn),確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)組出現(xiàn)磨損或者其他問(wèn)題,要和廠(chǎng)家協(xié)商處理,對(duì)于影響機(jī)組運(yùn)行效率的問(wèn)題,要及時(shí)提前將機(jī)組退回調(diào)換,保證調(diào)換需要的時(shí)間。在完成機(jī)組預(yù)裝之后,施工單位需再次對(duì)預(yù)裝的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn),驗(yàn)收合格之后方可進(jìn)行下一步施工。在進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中,技術(shù)人員可使用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備,提高檢驗(yàn)質(zhì)量。在進(jìn)行機(jī)組吊裝環(huán)節(jié)的工作時(shí),施工人員需先將半潛起重船拖行到深水潮溝中,然后利用淺水拖輪把它拖進(jìn)施工區(qū)域附近,然后將絞錨放在底座上,將底座下潛。駁船底座下潛完成之后,需要在保證甲板平穩(wěn)的狀態(tài)下,為風(fēng)機(jī)吊裝施工創(chuàng)造良好條件。施工人員可采取陸地上安裝的方法來(lái)進(jìn)行吊裝,避免在甲板上增加施工難度。安裝步驟如下:首先,塔筒分節(jié)進(jìn)行吊裝;其次,機(jī)艙吊裝;再次,風(fēng)輪組件吊裝。風(fēng)機(jī)裝配工作和吊裝工作要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行,確保技術(shù)人員能夠嚴(yán)格約束自己的行為,避免在安裝過(guò)程中出現(xiàn)損壞等問(wèn)題。在吊起、轉(zhuǎn)向和垂直提升的過(guò)程中,技術(shù)人員需要注意這一操作過(guò)程是通過(guò)四根纜風(fēng)繩在四個(gè)方向上進(jìn)行牽引的,所以,要保證四根纜風(fēng)繩的穩(wěn)定性,應(yīng)盡量保持勻速提升。同時(shí),為保證施工人員的安全,要在相對(duì)來(lái)說(shuō)距離較遠(yuǎn)的位置進(jìn)行操作,避免威脅到施工人員的人身安全,尤其在進(jìn)行輪轂葉片的吊裝時(shí),要保證指定范圍內(nèi)沒(méi)有人員。在吊裝作業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng),還要有專(zhuān)業(yè)人員對(duì)纜風(fēng)繩的牽引進(jìn)行把控,比如,可以在露灘時(shí)進(jìn)行吊裝,提高操作的穩(wěn)定性。在起吊高度超過(guò)規(guī)定高度時(shí),應(yīng)該讓起吊中止,并由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢查,對(duì)吊車(chē)的儀表盤(pán)進(jìn)行檢查,慢速進(jìn)行吊車(chē)回轉(zhuǎn)、下降等操作。在進(jìn)行這一操作時(shí),需要注意風(fēng)力的影響,減少晃動(dòng),不僅可以提高安全性,還會(huì)減少其中設(shè)備承受的壓力。

三、海上風(fēng)電施工難點(diǎn)的應(yīng)對(duì)策略

(一)加強(qiáng)氣候監(jiān)測(cè)能力,采取科學(xué)方法應(yīng)對(duì)海上復(fù)雜環(huán)境。海上施工最需要克服的環(huán)境因素就是海浪和強(qiáng)風(fēng)。故在進(jìn)行海上作業(yè)時(shí),應(yīng)安排專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行氣象監(jiān)測(cè),并結(jié)合未來(lái)的氣候變化來(lái)制定切實(shí)合理的施工方案。同時(shí),風(fēng)浪對(duì)船舶的調(diào)度也會(huì)產(chǎn)生巨大影響,所以,管理人員還要根據(jù)風(fēng)浪的變化來(lái)合理調(diào)度船舶。在無(wú)法進(jìn)行海上作業(yè)時(shí),要充分發(fā)揮施工人員的作用,盡量完成陸上作業(yè),為海上作業(yè)創(chuàng)造更加便利的條件。(二)提高潮位檢測(cè)水平。海域不同,潮位的變化情況也有所不同。技術(shù)人員應(yīng)首先選擇一些外海淺吃水的施工船進(jìn)行定錨停泊,根據(jù)潮汐的變化來(lái)探測(cè)水位,保證船舶的安全、穩(wěn)定。同時(shí),管理人員需要遵循施工的可靠性、便捷性原則,適當(dāng)降低海上作業(yè)時(shí)長(zhǎng),讓海上施工不同環(huán)節(jié)更好銜接,提高施工效率。潮位檢測(cè)能夠有效提高船舶??康陌踩裕?,在進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)時(shí),應(yīng)該遵守相應(yīng)規(guī)范,確保船舶安全。(三)科學(xué)制定吊裝方案。對(duì)于單樁起吊來(lái)說(shuō),施工單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的具體需求,合理制定吊裝方案。根據(jù)海上吊裝規(guī)范選擇吊索,并在使用吊索之前對(duì)其進(jìn)行各類(lèi)檢查,確保外觀(guān)和各項(xiàng)性能都達(dá)到使用要求,并對(duì)吊索的使用方案進(jìn)行評(píng)估,達(dá)到要求之后才能投入使用。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的不同需求,還要對(duì)預(yù)先制定好的方案及時(shí)靈活修改,保證方案能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工程建設(shè)。(四)科學(xué)制定施工方案。施工方案的涵蓋內(nèi)容較為廣泛,尤其對(duì)于海上風(fēng)電工程來(lái)說(shuō),內(nèi)容更加復(fù)雜。所以,在進(jìn)行施工之前,管理人員在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳盡考察的基礎(chǔ)上,制定科學(xué)的施工方案。在制定施工方案之前,要根據(jù)陸上和海上不同的施工內(nèi)容進(jìn)行劃分,不同的施工內(nèi)容制定科學(xué)的使用流程,這樣現(xiàn)場(chǎng)的施工現(xiàn)場(chǎng)才能根據(jù)不同的施工要求合理進(jìn)行安排和部署。(五)完善營(yíng)救方案。海上風(fēng)電工程施工過(guò)程中,面臨的風(fēng)險(xiǎn)比常規(guī)施工要大得多。所以,在制定施工方案時(shí),還要對(duì)營(yíng)救方案進(jìn)行完善,確保一旦施工發(fā)生安全事故等問(wèn)題,營(yíng)救人員能夠遵照營(yíng)救方案第一時(shí)間及時(shí)應(yīng)對(duì)。尤其海上風(fēng)電施工涉及到很多海上作業(yè)內(nèi)容,比如上船、下船、停船等,這些過(guò)程中都有可能造成人員落水。所以,施工單位需要針對(duì)這些危險(xiǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行更加周密的強(qiáng)化,確保施工人員在施工時(shí)面臨最小的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)營(yíng)救機(jī)制能夠高效應(yīng)對(duì),讓營(yíng)救人員在施救過(guò)程中,按照要求采取最正確的方法,提高營(yíng)救效率,降低事故對(duì)施工人員造成傷害的可能性。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,我國(guó)海上風(fēng)電工程建設(shè)雖已經(jīng)取得了舉世矚目的成就,但是在實(shí)際施工的過(guò)程中,仍然面臨許多難題亟需解決。所以,風(fēng)電工程建設(shè)單位需要提高重視,對(duì)這些難點(diǎn)采取科學(xué)的方法進(jìn)行積極應(yīng)對(duì),確保工程順利安全進(jìn)行,保證工程質(zhì)量和進(jìn)度。本文簡(jiǎn)要分析了海上風(fēng)電工程施工的難點(diǎn),并提出了應(yīng)對(duì)方法,希望對(duì)廣大風(fēng)電工程建設(shè)人員起到積極參考作用,進(jìn)一步提高我國(guó)風(fēng)電工程的建設(shè)水平。

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作者:劉家軍 單位:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司