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摘要：大型风力发电机组（简称：风机）安装技术为风电场施工的关键技术，本文主要研究和探讨机舱吊装、发电机吊装、叶轮吊装等施工技术，对风电场的风机吊装施工的安全管理具有重要意义。
关键词：风电场；风机吊装；施工技术
发展风电等新能源已经成为世界各国保障能源供应安全、应对全球气候变化、推动能源升级的共同选择。我国已将风能规划为未来能源结构中的一个重要组成部分，推出多种优惠措施推动国内风电的发展。
一、风电机组质量控制程序
在进行风电场机电设备质量控制时，首先应该做好质量控制体系的建立及保证该体系的有效运转，尤其是其中的保障质量控制体系运转方面，一定要结合实际经验，不断进行改进。具体质量控制程序如下：（1）建构完善的质量安全体系，并确定相关的质量控制要求、标准、方法等；（2）进行施工和设计图纸的提供，并对设计图纸及文件进行核对，对其中存在的问题进行及时修改；（3）对相关技术人员做安装技术培训；（4）提交安装方案，进行方案审批；（5）材料、设备进场、验收；（6）进行系统或设备安装，并做好安装记录；（7）做好巡检、旁站及监理工作；（8）进行系统或设备的调试；（9）系统正式运行，整个程序完成之后，还应该做好复检工作。
二、风机吊装前的准备工作
1.在吊装前，安装单位将所需的安全措施、组织措施、技术措施等施工准备材料上报项目建设单位和监理单位，经审查批准后方可开始施工。
2.安装单位必须将施工机械，人员的真实情况上报项目建设单位和监理单位，并对施工人员进行技术交底、安全交底，确保施工中的质量与安全。
3.吊装前各相关单位均需到现场，对现场设备进行检查，对于控制柜等非裸运的包装设备，在正式吊装前由项目建设单位、监理单位及吊装单位会同风机厂家代表一起开箱验货，仔细核对装箱单的内容与现场实际到货情况是否相符，如对连接用的高强螺栓的强度进行抽检，发现有问题的立即解决。
4.风力发电机安装场地应满足吊装需要，并应有足够的零部件存放场地。
5.吊装现场临时用电和焊割用火等应采取可靠的安全措施。
6.施工现场应根据需要设置警示性标牌、围栏等安全设施。
三、吊装设备选型
结合施工现场的地形、季节、工期要求、风机型号，合理配置施工机械是保证工程质量的前提。
一台主吊，两台辅吊，一台装载机，一辆中型货车是一个5万千瓦风电电场风机安装工程的标准配置。其中主吊的选择尤为重要，它是保证整个工程进展的重要因素。在山区或施工场地较为狭小的风场可以优先选择大型汽车吊，汽车吊转场方便，主机、臂杆转场无需其他运输车辆辅助，主机可以自行移动；在平原、丘陵和施工场地较宽大的风场选择履带吊较为适宜，因为履带吊转场较为不便，主机、臂杆需要拆卸后转场，到目的机位还需重新组装，所以需要有足够的场地。一般情况下，2MW机组轮毂中心高度在90m~130m之间，机舱重量在90吨左右。主吊选择时，可以选择1000吨级以上的汽车吊或600吨级以上的履带。两台辅助吊车主要是用于到货设备的卸车、辅助主吊进行塔筒吊装、叶轮组装和翻转。辅助吊车选用70吨的汽车吊在施工中较为常见。配置装载机主要是用于主吊吊装站位点的修整和施工道路的局部修复，有利于吊装工作的顺利进行。中型货车主要用于控制柜和电缆的转运及工机具的转场。
四、风机吊装
1.塔筒安装。（1）塔筒吊装过程中不得损坏保护层。（2）确保上下法兰不受损坏和局部变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）法兰连接螺栓及垫片按照要求选用，采用力矩板手紧力拧紧达到规定的扭矩。（4）放置螺栓垫片一定要让倒角对着螺栓头和螺母。（5）塔筒底段与基础环组队时应以塔门的朝向为定位基准点（塔门朝主风向），其它各段塔筒就位组对时以梯子的对齐作为参考。（6）塔筒安装过程中如风速增加，不允许将顶段塔筒全部就位，只允许安装顶段以下的塔筒。当风速允许，顶段塔筒吊装就位后必须立即安装机舱。（7）每段塔筒安装后，如果后续工作衔接不上或是受恶劣天气的影响，应该对最上部开口法兰进行封口保护。
2.机舱安装。（1）风机机舱吊装时风速不能超过10m/s。（2）吊装专用工具使用时，确保所有吊索同时被拉紧且没有弯曲或碰到任何东西，确保专用工具使用的螺栓为合格的螺栓，如有损伤禁止用于吊装，并立即更换合格的螺栓，在螺栓拧紧的过程中注意力矩值。（3）吊装前检查并用油脂小心地清洗主轴安装轮毂的末端，保证其接触面的清洁，并用小铲细心地铲掉保护层油脂；机舱吊装就位时，上下联络需采用对讲机，包括吊车司机、指挥、缆风绳负责人均应配备对讲机，保证通讯的畅通。（4）螺栓紧固之前，螺纹及头部下面必须涂上润滑油脂；法兰连接螺栓及垫片按要求选用，拧紧力应达到规定的扭矩；螺栓紧固时应采用大小合适的扳手，交叉进行。
3.叶轮安装。（1）螺栓紧固之前，螺纹必须涂上润滑油脂。（2）为了风轮的导向，每根缆风绳至少要三人，且缆风绳导引人员、起重机操作员和机舱内人员用对讲机保持联系。（3）在对接过程中一定要小心谨慎，以免撞坏机舱面板的护板；机舱内的人员应做好足够的安全措施，防止在对接的过程中人员坠落及撞伤。（4）叶片安装前，必须打开所有的轮毂控制柜检查干燥剂，取出所有的干燥剂时，必须小心，严禁野蛮拉扯，严防弄破干燥剂袋子。一旦有破损，马上用吸尘器吸取干净。工作完成后，必须锁好所有轮毂控制柜的防护门。（5）工作时，必须小心不踩及损伤任何电缆、部件（仅允许踩控制柜外壳及轮毂的边缘）。
五、风机安装后的检查
1.风机吊装完成后，应对高强螺栓力矩进行检查，力矩值应严格按照规定的力矩把紧，螺栓及垫片安装正确（没有少装、错装、反装的情况）。在检查过程中按照10%的比例进行检查，如果检查中出现较多的力矩不够情况，则重新对本层螺栓进行复紧，直到合格。在检查过程中若有螺栓连轴转的情况，则在相应位置做出记号，事后对此螺栓进行更换。
2.检查内部各构件的安装情况：由于风机安装属于高空作业，因此对于风机内部构件的牢固性应给予高度的重视。塔筒内的爬梯为螺栓把紧，对螺栓的松紧度应给予细致的检查。①检查内部爬梯的安装是否对正牢固，安全滑轨的安装是否正确，是否对正，间隙是否合格（滑块滑动正常，不会在衔接间隙处滑出或卡住）。②检查塔筒内部照明系统是否正常，如果不能正常使用则应通知塔筒厂家及时处理。③检查平台盖板是否安装牢固，防跌落装置是否正常。检查平台支架和钢板的固定是否坚固。如果有松动的零部件，在安装塔筒及正常运行时，它们将有掉下伤人的危险。④塔筒门是否能够顺利地打开，是否有卡涩现象，检查打开后是否可以固定。
六、风电机组吊装技术的发展趋势及技术优点
1.目风电工程安装技术及装备主要朝着两个方向发展：一是研发更大起重能力的地面起重设备，以满足风机不断增高增大的吊装需求；另一方向就是研发吊装风机主机的专用设备来满足需求。前者会导致巨大的设备投入，而后者将充分利用风电机组自身的特点，从而实现较小的投入，获得较好的适用性。
2.基于风机主机的吊装技术及专用设备克服了传统的基于地面吊装方案的缺点和弊端，具备以下技术优点。（1）新型方案采用无塔身结构，利用风机主机自身高度，将专用设备连接在机组主机上；与其他地面起重机相比，不受起重机起升高度的制约。（2）新型方案采用门架式臂架、油缸变幅，可覆盖风电机组吊装维护范围内零部件吊装维护作业。（3）通过自身装置可自行完成设备本体起升及下降的拆装工作。（4）采用模块化设计，结构简单，拆装方便，便于运输、转场，适应性强。（5）受安装风机周边的地形（坡面或软地面）影响小，减少了对环境的依赖及破坏。（6）设备价格低，约是同功能大型起重设备的1/10，甚至更低。
风电场建设特点是“点多线长面广”风机机座多、施工道路长、占地面积广），野外作业环境复杂，施工安装难度大。如何能更深入地做好风电建设安全与技术管理是当今风电建设队伍研究的一个重要的课题。
参考文献
［1］毛冉．风力发电技术与风电场工程［M］．北京：化学工业出版社，2014．
［2］万彬斌．新能源应用技术丛书：风电场工程［M］．北京：机械工业出版社，2014．
论文作者:刘文林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/17
标签：螺栓论文; 风机论文; 机舱论文; 转场论文; 力矩论文; 风电论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;