海上风机安装方法研究
2022-07-13姜广都黄山田梁学先李广帅江锦
姜广都,黄山田,梁学先,李广帅,江锦
(海洋石油工程股份有限公司,天津 300461)
现阶段,风电作为一种新型的环保绿色能源受到全球各国的追捧,我国也是大力发展风电能源。风机的海上安装也有多种方式,由于现阶段船舶资源紧张以及自升式安装船舶的稀缺,本文主要基于普通工程船,研究通过工程船海洋石油278单船搭建钢结构平台,在平台上方安装履带吊来吊装风机,采用搭建平台来解决履带吊吊高不足的问题,通过此方法来达到节约成本的目的。
1 风机结构简介
本文所研究风机的特性如下:明阳智能MySE6.25MW-180风力发电机组(主机标高120米),主要包括机舱,轮毂,叶片以及塔筒等,尺寸以及重量如下所示:
序号 名称 尺寸(m) 重量(t) 数量1 机舱 10.048×5.478×8.00 246.5 (0~3.9t公差) 1 2轮毂 6.3283×5.7645×6.1 92(0~2.1t公差) 1 3 叶片 86.5×4.567×φ4722 31(0~0.93t公差) 3 4 塔筒装配后总重量(含塔筒结构,法兰,附件,及电缆重量) Φ(4.05-7.0)×87.03 503 1
图1 履带吊装置布置图
2 履带吊选取
履带吊选择:本文研究采用三一重工1600吨履带吊,混合主臂带超起模式下,参数能力如下: 混合主臂长最长可以达到:64-165m; 最大额定起重量(无超起):800T(7m工作半径);最大额定起重量(500T超起):1600T(10m工作半径); 整机质量(基本臂、主机配重、中央配重、1600t 钩):777T;
“风电安装模式 ”:(250T超起配重、超起半径30米、后配重170T,中央配重90T)吊臂空载旋转时,超起可以离地。在吊装机舱部分时,详见下图以及吊装曲线。在吊装机舱部分时,参考吊装曲.。
图2 三一重工1600T履带吊吊高曲线
表1 三一重工1600T履带吊“风电安装模式”吊重能力表
3 风机安装问题及解决方案
由于吊重的影响,履带吊在吊装机舱时不能满足吊高要求,故本文通过搭建钢结构平台的方法来解决这个问题,海洋石油278船体布置如下:船右前甲板搭建10米高的平台,放置1600T吊机,甲板设计运输歇架固定; 左舷布置400T履带吊(72m臂长,无超起)及通道,用于合抬叶片、翻身及组装叶轮,及大物资倒运;甲板剩余位置可以布置2套完整的风机组件,及1个叶片、4个塔筒、1个主机、1个轮毂;各组件均有运输工装进行支撑。
钢结构平台结构以及形式如下:
支撑甲板主尺寸:42.6*22.5*10米;平台主立柱为φ762*32mm,加强斜撑为φ406mm,主梁结构为H800*300mm,次梁为H300*300mm,铺设钢板;平台结构重量大约450T。
图3 支撑平台三维视图
本文通过SACS软件来校核此钢结构平台的结构强度,根据履带吊重量以及风机重量,校核此平台在船舶运输以及起吊工况下的结构强度。
1)运输工况:
设定海况如下: 风速: 25m/s,
船舶横摇角:10度
船舶纵摇角:5度
升沉:±0.2
计算结果如下:
2)起吊工况:
设定海况如下:风速:25m/s,
船舶横摇角:10度
船舶纵摇角:5度
升沉:±0.2
计算结果如下:
4 结论
综上所述,通过搭建平台的方式可以有效解决风机吊装吊高不足的问题,并且平台结构经过校核,完全可以满足履带吊工作时的强度要求。通过本文的研究,可以推行此方法来解决风电风机安装中比较容易出现的吊机吊高不足的问题,此方法简单有效,极大的节约了风机的安装成本,同时完全满足安装的工艺要求。