摘要：近年来我国风电行业日益发展，所以风机吊装工艺日益成熟。本文探讨金风1.5MW机型风机吊装等施工技术。
关键词：风电场；风机吊装；施工技术
目前，我国在大力提倡清洁能源的使用，其中风能是解决我国资源瓶颈的有效途径。风机吊装施工技术作为风电场施工的关键技术，如何更深入的做好风机吊装的安全和技术管理是当今风电建设队伍研究的一个重要课题。
一、风机吊装前的准备工作
1、在吊装前，施工安装单位将所需的安全措施、组织措施、技术措施等施工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、吊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，对变频器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。
二、风机吊装
1、设备选型。根据金风GW87、GW82、GW77/1500机型风机设备型号、重量、规格、平面布置及现场具体条件，加上科学、严谨的技术论证，本着安全可靠、稳妥可行、技术先进的原则，选用QUY400型400吨履带吊作为风机安装主吊设备，并投入一台70t汽车吊以及一台50t汽车吊作为辅吊进行其他风机设备卸车及辅助吊装工作工作。
金风GW70/1500、GW77/1500、GW82/1500、GW87/1500四种机型，最大起吊高度为轮毂高度85m，塔筒最大重量为85米下段塔筒60.59t，机舱总重11.8 t（不含叶轮及发电机），发电机重约44t。
起吊重量计算：G=（G0+G1+G2）×K1，式中：G—吊装重量，单位：t；
G0—最重部件实际重量，单位：t；
G1—吊车吊钩重量，单位：t；
G2—吊具的重量，单位：t；
K1—动载荷系数，取1.1；
QUY400履带主吊吊装时采用FJ工况：后车配重155t加中央配重41t；工作半径15米，额定起重量为76.5t；实际吊装最大重量为GW87/85米下段塔筒：60.59t+3.5t（吊具、钩头及索具重量）=64.09t，根据实际情况G=（60.59+3.5）×1.1=70.5t。400吨主吊主臂84.3米+风电专用固定幅臂12米+回转中心距离地面高度2米共计98.3米，机舱吊装吊高为85米时，吊钩中心到大臂的距离为3.73米，因此选择中联“QUY400”型履带式起重机做为风机安装主吊完全满足本风场风机安装发电机吊高度85米要求。
2、塔筒吊装。塔筒下段安装：下段塔筒吊装采用小吊车配合主吊吊装，小吊配合抬吊，下段塔筒吊装前将轴流风机及支架放入基础环内。螺栓安装按规定参数用液压扳手（或力矩放大器）以十字对角方式紧固法兰螺栓（分三次50%、75%、100%紧固），完毕后，拆除吊具，吊装第二段塔筒。
中段、上段塔筒类似，不同之处在于上段塔筒上法兰四点吊具与中下段不同，上段塔筒上法兰与机舱底座法兰连接处不打密封胶。
3、机舱吊装。采用400t履带吊吊装机舱。首先，将机舱中的专用吊具布置在机舱的吊点上，挂上吊钩，同时在机舱两端布置好溜放麻绳，用来防止在吊装过程中设备之间发生碰撞的现象；其次，起吊机舱时，机舱纵轴线应处于偏离主风向90°的位置，这样做是为了方便叶片组件的安装；最后，履带吊缓慢吊起机舱到距离上法兰面约10mm的地方，再由安装人员用导正棒调整机舱的相对位置，同时还要注意指挥吊车缓慢下落机舱，拧上连接螺栓，按对角线顺序均匀地紧固上法兰与偏航轴承连接螺栓。
4、发电机吊装。吊起发电机，将发电机定轴法兰与机舱底座法兰面调整对齐，指挥吊车把发电机逐渐靠近机舱。利用导正棒对准机舱底座法兰，双头螺栓的一端不涂固体润滑膏（将其旋入定轴法兰），一端涂抹固体润滑膏。螺栓露出长度为60mm，按对角方向用电动扳手紧固螺母，用液压力矩扳手分三次力矩（50%、75%、100）上紧螺栓。安装完成后拆下发电机吊具，拆下发电机翻身吊具后，用M16×30堵头密封螺孔（工作人员通过天窗出入机舱）。
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5、叶轮组对。将双头螺栓旋入叶片法兰内，螺栓露出长度230mm±1mm。旋入叶片法兰部分螺纹不涂固体润滑膏；用手旋入螺栓困难时应检查丝道是否有杂物并重新过丝，不得用电动扳手强行紧固旋入螺栓，防止螺纹损坏。
a）用吊车及吊带，在确认吊钩位置垂直方向上与叶片重心重合吊起叶片，拆除叶片法兰处工装.叶片吊装前，清洁叶片，将吊带装在叶片上，确认吊钩位置，垂直方向上与叶片重心重合，起吊前，在叶片的叶尖和叶片主体靠近端面处适当位置通过叶尖护袋固定导向绳，在起吊过程中，设专人拉住导向绳，控制叶片移动。根据现场位置将三只叶片（“后缘”向上）围绕轮毂并对准轮毂安装孔成120°摆放，吊运过程注意不要让叶尖触地。
b）对正标记位置，进行组对。在双头螺栓螺纹部分涂MoS2，与变桨轴承直接接触的螺母要放置加厚垫圈，其余部位放置普通垫圈，一定注意垫圈与螺母朝向。
c）使用液压扳手（加长套筒），分三次力矩（50%、75%、100%）上紧螺栓；
d）对位于变桨驱动处的螺母由于空间狭小暂时无法紧固螺母力矩，可在叶片电动变桨成90°后完成紧固。对紧固完的螺母做好标记，防止漏打力矩。
e）对-90°组对完的叶片及时进行支撑防护，要求支撑必须稳固、可靠、承载力至少三吨以上，支撑点位于叶尖辅助吊点标记处。叶片支撑处铺防护垫，严禁将叶片直接放于硬泡沫或者枕木上。
f）叶片依次组对时须注意整个轮毂系统的平衡度，防止因单只叶片组对使轮毂系统失去平衡而 使叶片倾翻；对组对完的叶片应及时做好支撑防护（甚至用吊车提住叶片），尤其是组对第二、三根叶片时更要注意轮毂系统的平衡度，防止发生意外。
按上述步骤组对第二片、第三片叶片；如叶轮组对完成后不立即吊装，需要在现场放置，则必须必须将叶片变桨为-90度位置，并且固定可靠。
6、吊装叶轮。吊装过程风速≥8m/s时禁止吊装叶轮，并准备好地锚、紧风绳等防风措施。
a）在前2 个叶片上安装吊带。在叶尖处通过叶尖护袋各固定二根导向绳；
b）在第3 个叶片上安装吊带，应尽量拉紧吊带并固定二根导向绳，辅吊吊装点用后缘用护具保护；
c）检查轮毂内，齿形带，齿形带压板固定情况，检查密封胶打胶情况，不可有缝隙，然后对主轴螺栓孔过丝，方便后续螺栓穿入，清洁主轴法兰面，安装导正棒。
d）吊车同时起吊，主吊车慢慢向上，辅助吊车配合将叶轮由水平状态慢慢倾斜，并保证叶尖不能接触到地面。待垂直向下的叶尖完全离开地面后，辅助吊车脱钩，拆除叶片护具，由主吊车将叶轮起吊至轮毂高度。
e）机舱中的安装人员通过对讲机与吊车保持联系，指挥吊车缓缓平移，轮毂法兰接近发电机动轴法兰时停止；
f）然后指挥吊车慢慢靠近发电机使导正棒穿入，若是导正棒无法穿入时，可松开转子锁定装置，使用手拉葫芦缓缓转动发电机以调整动轴法兰孔位置，
g）螺栓涂MoS2 并旋入，用电动扳手紧固后，用液压力矩扳手分三次力矩（50%、75%、100%）上紧螺栓；然后拆下吊带和导向绳。
g）将螺栓力矩紧固完后松开抱闸和锁定销，使叶轮处于自由状态。
三、风机吊装注意事项
1、风机的基础要求水平、坚固，且基础高度≥200mm。
2、风机与风管采用软管连接，长度不宜小于200mm、管径与风机进出口尺寸相同。为保证软管在系统运转过程中不出现扭曲变形，吊装时应松紧适度。对装在风机吸入端的帆布软管，可安装稍紧些，防止风机运转时被吸入，减少帆布软管的截面尺寸。
3、风机出口的管径只能变大、不能变小，最后出风口要安装防虫网，偏向上出风时需增加风雨帽。
四、结语
总之，风能作为最具商业潜力和活力的可再生绿色能源，已引起诸多国家的广泛研究和开发利用。而风机吊装施工技术作为风电场施工的关键技术，只有掌握好其技术，才能确保风电建设的安全和技术管理，真正实现风机吊装的安全、可控能控。
参考文献：
[1]何昌茂.风电场风机吊装施工技术探讨[J].福建建材，2013（05）：89-90.
[2]雷云波.风电场风机吊装施工技术的研究与探讨[J].中国新技术新产品，2015（01）：90.
[3]吕小光.风电场风机吊装施工技术的分析与探讨[J].科技创新导报，2017（33）：025.
论文作者:翟超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签：叶片论文; 风机论文; 螺栓论文; 机舱论文; 法兰论文; 吊车论文; 力矩论文; 《基层建设》2018年第29期论文;