海上風(fēng)電施工方案及難點探討

時間:2022-12-29 02:42:52

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海上風(fēng)電施工方案及難點探討

摘要:近年來,我國電力工程建設(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)量和效率也越來越高。海上風(fēng)電場的應(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、施工周期相對較長等客觀因素,在施工過程中更加容易出現(xiàn)問題。本文針對海上風(fēng)電施工的難點進行分析,希望對廣大海上風(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

海上風(fēng)電施工是我國近些年才逐漸成熟的一種電力工程施工形式。相對來說,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,需要對施工進行合理部署,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的基礎(chǔ)上,提高工程質(zhì)量,縮短工程周期。所以,總體來說,海上風(fēng)電施工的難點更多,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,對于這一部分工程來講,工程的施工要遵循經(jīng)濟性、可靠性、便捷性等多重原則,通過對施工現(xiàn)場進行科學(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、臨時設(shè)施的施工、出運碼頭的施工以及導(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)容來說也更加復(fù)雜,比如場內(nèi)運輸、廠外運輸、升壓站、海纜、風(fēng)機核心等。在進行海上作業(yè)面施工時,尤其注意對施工基地進行集中部署,確保施工材料供應(yīng)及時到位,同時保證重型設(shè)備的良好運轉(zhuǎn)。有些可在陸上進行組裝的結(jié)構(gòu)在不影響往海上運輸?shù)那闆r下,盡量在陸上完成組裝,避免在海上組裝過程出現(xiàn)各類問題,影響工程整體進度。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,也可以將組裝工作移至大型船舶上完成??傊鶕?jù)施工現(xiàn)場的具體情況,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)計為1.05m,樁長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,需要在陸上的工廠進行導(dǎo)管架制作,在焊接和涂裝作業(yè)完成并檢驗合格之后,將材料運輸至施工現(xiàn)場,并在現(xiàn)場進行拼接。在進行鋼管樁的施工和導(dǎo)管架的安裝時,由于升壓站按照四樁導(dǎo)管架設(shè)計,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。升壓站的安裝是整個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,然后進行布錨,利用吊架和起重設(shè)備將升壓站平臺吊起,轉(zhuǎn)移到船舶上,在平潮環(huán)境中對其進行安放。在安裝上部平臺之前,技術(shù)人員需要對升壓站的基礎(chǔ)施工進行復(fù)測,保證各項參數(shù)達到要求,確?;A(chǔ)平面和樁管的高度差在可接受的范圍內(nèi)。在安裝上部平臺時,平臺腿的底部是關(guān)鍵的受力點,所以,應(yīng)采取科學(xué)的方法確保腿部的加速度在0.2g以內(nèi)。在進行焊接時,要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進行,并在焊接完成之后進行檢驗。在針對金屬部位進行檢驗時,應(yīng)采取無損檢測技術(shù),確保細小裂縫等質(zhì)量不合格的部位都能被及時發(fā)現(xiàn)。在焊接完成之后,要進行烘干,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)腐蝕的材料進行焊接。(二)海纜施工。在進行海纜施工之前,現(xiàn)場的管理人員需要對未來幾天的天氣有所了解,避免出現(xiàn)惡劣環(huán)境,對海纜的施工帶來風(fēng)險。大連這一風(fēng)電工程在進行海纜施工時,就遇到了臺風(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)場采取了兩翼延展式的鋪設(shè)方法,在對施工環(huán)境進行了周密的考察之后,按照設(shè)計的要求進行鋪設(shè),并讓潮溝擺動造成的風(fēng)險得到了更加充分的控制。技術(shù)人員通過精心控制,使得鋪設(shè)的誤差保持在了0.5%以內(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)機組吊裝。在進行機組預(yù)拼時,需要在機組運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后對其進行檢查,首先需要對出廠檢驗合格證進行檢查,然后在現(xiàn)場進行二次檢驗,確保設(shè)備能夠正常運行。一旦發(fā)現(xiàn)機組出現(xiàn)磨損或者其他問題,要和廠家協(xié)商處理,對于影響機組運行效率的問題,要及時提前將機組退回調(diào)換,保證調(diào)換需要的時間。在完成機組預(yù)裝之后,施工單位需再次對預(yù)裝的穩(wěn)定性進行檢驗,驗收合格之后方可進行下一步施工。在進行檢驗過程中,技術(shù)人員可使用先進的測量設(shè)備,提高檢驗質(zhì)量。在進行機組吊裝環(huán)節(jié)的工作時,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進行吊裝,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)進行吊裝;其次,機艙吊裝;再次,風(fēng)輪組件吊裝。風(fēng)機裝配工作和吊裝工作要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行,確保技術(shù)人員能夠嚴(yán)格約束自己的行為,避免在安裝過程中出現(xiàn)損壞等問題。在吊起、轉(zhuǎn)向和垂直提升的過程中,技術(shù)人員需要注意這一操作過程是通過四根纜風(fēng)繩在四個方向上進行牽引的,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,為保證施工人員的安全,要在相對來說距離較遠的位置進行操作,避免威脅到施工人員的人身安全,尤其在進行輪轂葉片的吊裝時,要保證指定范圍內(nèi)沒有人員。在吊裝作業(yè)的施工現(xiàn)場,還要有專業(yè)人員對纜風(fēng)繩的牽引進行把控,比如,可以在露灘時進行吊裝,提高操作的穩(wěn)定性。在起吊高度超過規(guī)定高度時,應(yīng)該讓起吊中止,并由專業(yè)技術(shù)人員進行檢查,對吊車的儀表盤進行檢查,慢速進行吊車回轉(zhuǎn)、下降等操作。在進行這一操作時,需要注意風(fēng)力的影響,減少晃動,不僅可以提高安全性,還會減少其中設(shè)備承受的壓力。

三、海上風(fēng)電施工難點的應(yīng)對策略

(一)加強氣候監(jiān)測能力,采取科學(xué)方法應(yīng)對海上復(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風(fēng)。故在進行海上作業(yè)時,應(yīng)安排專業(yè)技術(shù)人員進行氣象監(jiān)測,并結(jié)合未來的氣候變化來制定切實合理的施工方案。同時,風(fēng)浪對船舶的調(diào)度也會產(chǎn)生巨大影響,所以,管理人員還要根據(jù)風(fēng)浪的變化來合理調(diào)度船舶。在無法進行海上作業(yè)時,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行定錨停泊,根據(jù)潮汐的變化來探測水位,保證船舶的安全、穩(wěn)定。同時,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)時長,讓海上施工不同環(huán)節(jié)更好銜接,提高施工效率。潮位檢測能夠有效提高船舶??康陌踩?,所以,在進行相關(guān)檢測時,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。對于單樁起吊來說,施工單位應(yīng)根據(jù)項目的具體需求,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其進行各類檢查,確保外觀和各項性能都達到使用要求,并對吊索的使用方案進行評估,達到要求之后才能投入使用。針對現(xiàn)場的不同需求,還要對預(yù)先制定好的方案及時靈活修改,保證方案能夠適應(yīng)現(xiàn)場工程建設(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,尤其對于海上風(fēng)電工程來說,內(nèi)容更加復(fù)雜。所以,在進行施工之前,管理人員在對施工現(xiàn)場進行詳盡考察的基礎(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)場的施工現(xiàn)場才能根據(jù)不同的施工要求合理進行安排和部署。(五)完善營救方案。海上風(fēng)電工程施工過程中,面臨的風(fēng)險比常規(guī)施工要大得多。所以,在制定施工方案時,還要對營救方案進行完善,確保一旦施工發(fā)生安全事故等問題,營救人員能夠遵照營救方案第一時間及時應(yīng)對。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,這些過程中都有可能造成人員落水。所以,施工單位需要針對這些危險環(huán)節(jié)進行更加周密的強化,確保施工人員在施工時面臨最小的風(fēng)險,同時營救機制能夠高效應(yīng)對,讓營救人員在施救過程中,按照要求采取最正確的方法,提高營救效率,降低事故對施工人員造成傷害的可能性。

四、結(jié)束語

綜上所述,我國海上風(fēng)電工程建設(shè)雖已經(jīng)取得了舉世矚目的成就,但是在實際施工的過程中,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,對這些難點采取科學(xué)的方法進行積極應(yīng)對,確保工程順利安全進行,保證工程質(zhì)量和進度。本文簡要分析了海上風(fēng)電工程施工的難點,并提出了應(yīng)對方法,希望對廣大風(fēng)電工程建設(shè)人員起到積極參考作用,進一步提高我國風(fēng)電工程的建設(shè)水平。

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作者:劉家軍 單位:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司