一种海上风电机组的安装工艺

本发明涉及一种海上风电机组的安装工艺,包括平台移船定位并顶升、定位驳船抛锚就位以及运输驳船就位、塔筒翻身和叶片倒驳、风机塔筒吊装、机舱轮毂吊装、叶片起吊安装,所述风机塔筒依次吊装包括底段塔筒吊装、中段塔筒吊装和上段塔筒吊装。本发明具有如下优点:通过对塔筒分段进行安装固定,实现快速定位,保证塔筒起吊的平稳性以及水平度,实现叶片的快速精准定位。

专利类型: 发明专利
申请(专利)号: CN202011315424.9
申请日期: 2020年11月21日
公开(公告)日: 2021年3月19日
公开(公告)号: CN112523963A
主分类号: F03D13/10,F,F03,F03D,F03D13
分类号: F03D13/10,B66C23/52,B66C13/08,B63B73/00,F,B,F03,B66,B63,F03D,B66C,B63B,F03D13,B66C23,B66C13,B63B73,F03D13/10,B66C23/52,B66C13/08,B63B73/00
申请(专利权)人: 南通泰胜蓝岛海洋工程有限公司
发明(设计)人: 陈伟球,朱军,安志才,邹涛,裴立勤
主申请人地址: 226200 江苏省南通市启东市寅阳镇船舶海工工业园区蓝岛路1号
专利代理机构: 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人: 席卷
国别省市代码: 江苏;32
主权项: 1.一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,包括平台移船定位并顶升、定位驳船抛锚就位以及运输驳船就位、塔筒翻身和叶片倒驳、风机塔筒吊装、机舱轮毂吊装、叶片起吊安装,所述风机塔筒依次吊装包括底段塔筒吊装、中段塔筒吊装和上段塔筒吊装。 2.根据权利要求1所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,具体步骤包括: S1、平台移船定位并顶升:在平台移船上配备船舶定位系统以及4台970KW全方位侧推器,在平台移船的甲板上布置1台500T履带吊,并在履带吊底部布置由工字钢和木板拼成的甲板加强底座,平台移船利用船舶定位系统抛锚就位,船舶就位完毕后,进行平台顶升作业; S2、定位驳船抛锚就位以及运输驳船就位:将定位驳船与码头呈T字型布置,抛前后左右八字锚四只,定位驳船抛锚定位后,运输驳船到达施工现场停靠在定位驳船与平台移船之间,利用锚缆绑靠使运输驳船在定位驳船船舷位置; S3、塔筒翻身和叶片倒驳:待风机安装完成后,履带吊移动回船中位置,趴臂到船头休息臂上,施工人员对履带吊主机进行临时固定,待到下一机位,解除临时固定,履带吊移动到平台移船的船左舷,配合主吊机进行塔筒翻身和叶片倒驳工作; S4、风机塔筒吊装:a、过渡段法兰准备,用扁锉打平过渡段法兰的凸点和毛刺,清洗和干燥过渡段法兰的O型槽,在过渡段法兰垫片槽中插入细线,安装O型环,将过渡段法兰固定在桩基础;b、底段塔筒吊装,将塔筒吊装工装安装至底段塔筒的上法兰上,平台移船主钩缓慢带力,直至带至100t,暂停吊装,施工人员使用冲击扳手移除吊装工装与底部塔筒的螺栓部分,在底段塔筒的上法兰上系2个3-5米长拉起绳留作标记,并牵拉两根钢丝绳,钢丝绳的一端连接至底段塔筒的上法兰处,另一端连接至平台移船船尾两侧的卷扬机滚筒上,钢丝绳连接完成后,起吊底段塔筒,吊臂左转,旋转至桩基础上方;c、底段塔筒连接,底段塔筒吊装至桩基础正上方时,暂停吊装,6-8名施工人员通过栈桥到桩基础上进行观察、插螺栓以及解扣工作,过渡段法兰处施工人员观察标记线位置,并指挥卷扬机操作人员,通过调整卷扬机,底段塔筒的下法兰按标记方位对正后,下放底段塔筒,使桩基础的过渡段法兰与底段塔筒的下法兰之间间距保持10cm-12cm,将加长螺栓从过渡段法兰底部插入,将带有倒角面垫圈定位至螺母上,在两法兰之间的螺栓安装1/3后,拆除钢丝绳,继续安装2/3的螺栓,所有螺栓安装完成并松弛紧固;e、按照上述步骤a至c,由下至上逐步安装中段塔筒及上段塔筒; S5、机舱轮毂吊装:在风绳绞盘和风绳限位间系上风绳,并将吊环放在T型支架上,将T型支架上的吊环下降至机舱和轮毂吊点附件,T型支架的吊装方向与轮毂的方向相同,通过平台移船的主吊整体起吊机舱与轮毂,施工人员使用振动扳手拆下机舱底部运输用螺栓,并将引导销穿过机舱底部法兰上的零位标记;拆除完成后,主吊继续起吊,直至起到超过平台移船旋转路径最高障碍1m后,大臂向左旋转,直至旋转至离塔筒顶部5米位置暂停,塔筒上方施工人员查看机舱吊装位置高度,并继续起吊直至机舱吊至塔筒正上方0.5m位置停止,偏航机舱直到引导销在正确位置,并使用安全绳来调整机舱的水平度,塔筒上操作人员指挥主吊继续下钩,直至引导销穿过上段塔筒的上法兰上的孔;在机舱距上段塔筒法兰20cm内的位置时,电动下钩,塔筒内施工人员偏航机舱直至机舱底部法兰的孔与顶段塔筒上法兰的孔对准,最后将机舱的底部法兰与顶段塔筒的上法兰进行螺栓连接,随后安装机舱内部楼梯和临时灯; S6、叶片起吊安装。 3.根据权利要求2所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述步骤S3中,塔筒翻身的步骤为:将塔筒运输靠泊定位驳船,使定位驳船靠近平台移船,利用平台移船的主吊和履带吊进行塔筒的倒驳,平台移船的两吊机吊装索具安装完毕后,缓慢起吊,吊离甲板3米后,进行塔筒的翻身作业。 4.根据权利要求2所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述步骤S3中,叶片倒驳至定位船舶上,机舱和塔筒倒驳至平台移船上,倒驳完毕后分别进行翻身作业。 5.根据权利要求2所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述步骤S4中,风机塔筒吊装前检查塔筒内电缆敷设以及电气设备安装,清理底段塔筒、中段塔筒、上段塔筒的法兰端面以及桩基础过渡段法兰的上表面,在过渡段法兰上表面涂密封胶以及在过渡段法兰的螺纹孔内注入润滑油。 6.根据权利要求2所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述步骤S4中,底段塔筒、中段塔筒以及上段塔筒吊装完成后,进行吊装后处理,具体为: A、清洁均衡器接触表面,并清理底段塔筒、中段塔筒、上段塔筒与过渡段法兰件的永久接地线; B、在门把手上安装开口销来固定塔架门,通过塔架门将临时供电电缆连接到供电装置上,将电缆连接到690V供电单元框架的插座上; C、检验初步安装后的底段塔筒上法兰与水平面的平行度以及纵轴线与水平面的垂直度,如果平行度与垂直度不满足要求,可通过调节螺栓以及添加填隙片进行调节; D、将液压拉伸器的拉伸头安装在螺栓上,并用液压管将各个拉伸头串联; E、检查拉伸头和液压管件间连接处,确保无装反、漏装、安装不到位等情况; F、拉伸头安装完毕,进行拉伸作业,拉伸完成后,摘除塔筒吊装钢丝绳及工机具。 7.根据权利要求2至6中任意一项所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述底端塔筒的结构总长为12.64m,塔筒上下法兰外圆为φ5500mm,中心圆为φ5140mm,孔为148xφ52mm,底段塔筒总重为 84.7t,内部 TU/PU 设备总重为 30t,总吊装重量为 120t。 8.根据权利要求2至6中任意一项所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述中段塔筒的结构总长为22.4m,塔筒上下法兰外圆为φ5500mm,中心圆为φ5140mm,孔为148xφ52mm,中段塔筒总重为85t,内部附件总重为 30t,总吊装重量为 115t。 9.根据权利要求2至6中任意一项所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述顶段塔筒的结构总长为36m,顶段塔筒的总重为81.9t,顶段塔筒的下法兰外圆为φ5500mm,中心圆为φ5140mm,孔为 148xφ52mm;顶段塔筒的上法兰外圆为φ3120mm, 孔为116xφ33mm。 10.根据权利要求2至6中任意一项所述一种海上风电机组的安装工艺,其特征在于,所述步骤S6的具体步骤为: A、机舱偏航,将机舱偏航到叶片安装的位置,保持机舱开关打开并进行机舱微调; B、叶片轴承定位,使用快速接头将液压管连接到液压泵站上,使用快速接头将液压管的另一头连接至液压分配块顶部左侧和顶部右侧,叶片盘车齿轮装置软管连接到外部轮毂盘车齿轮装置,软管从外部轮毂攀扯齿轮装置连接到外部液压泵,轮毂攀扯齿轮装置液压站电源连接,将内部液压站上的手柄转动到轮毂盘车齿轮装置的位置,启动机柜上的维修吊车液压站,开关旋转至运行位置,使用轮毂盘车齿轮装置控制箱,然后按遥控器上的按钮,激活液压轮毂盘车齿轮装置,打开机舱正面的顶部舱门,用液压轮毂盘车齿轮装置将轮毂转动到进入轮毂的位置; C、施加高速轴制动,启动盘车马达并释放动力,使用转向盘车马达转动轮毂直至高速轴锁被锁定,将手柄向右移动,锁住高速轴转子,完成后用锁定螺栓固定手柄; D、进入轮毂,在齿轮箱高速轴处锁定轮毂,使刹车到服务状态位置,打开机舱正面的顶部舱门,拆卸轮毂的舱门并将其放在机舱内,拆卸机舱前侧面板左侧的舱门并将其放在机舱内; E、测量叶片轴承角度,用轮毂盘车齿轮装置转动轮毂,直至叶片轴承与叶片根法兰呈1-2°的角度,用数字水平仪测量角度; F、叶片起吊,将吊装绑带绕在叶片上,涡流防护器固定在叶片的吊装绑带上,用绳将涡流防护器固定在平台移船的起吊装置上,吊起叶片并目测检查起吊装置以及叶片的平衡状态; G、叶片安装,通过吊机旋转起吊将叶片吊装至正确的安装位置,安装前,叶片轴承位于0°位置,变桨角设置在12点-1点位置,将叶片起吊并导入叶片轴承,导入过程中,轮毂内操作人员通过控制箱或遥控器对叶片轴承变桨,从而配合叶片导入,通过套筒扳手拧紧叶片螺栓,连接叶片过程中吊机吊钩下降直至其负载重量比叶片起吊装置重量至少轻100kg,但负载重量不比起吊装置重量小1000kg;应急强迫释放系统的插头拔掉,电缆反卷到起吊装置,将起吊装置吊离叶片;顺时针或逆时针旋转轮毂并锁定转子,使叶片在正下方位置,用1000Nm套筒扳手再次拧紧所有螺栓,通过变桨使所有螺栓被拧紧,完成后进行剩余叶片的起吊安装; H、后处理,安装好多个叶片后,拆卸轮毂盘车齿轮装置,人员离开轮毂前,确保安装的叶片变桨到停机位置。
法律状态: 公开