9月6日中午11點36分,亞洲最大、世界并列第一的東海風電5兆瓦樣機被沉穩地吊起與基座塔筒對接,整機安裝取得成功。這標志著三航承建的東海風電大容量3.6兆瓦和5兆瓦兩臺樣機安裝任務圓滿結束。
上午10點,往日波濤洶涌的東海大橋西部海域,此時顯得溫順平和,涌動的小浪花輕輕地拍打著巨大的“三航風范”號船舷。2400噸風機專用起重船“三航風范”號伸出鋼鐵巨臂,4只巨大的主吊鉤同時聯動,穩穩地將總重達1041噸的風電機設備吊起緩緩移向風機承臺,100多米高的5兆瓦風機在我公司自主研發的風機軟著陸精確定位系統自動操控下,實現了與承臺基座塔筒的精確對接定位。這是“三航風范”號第一次使用四鉤聯動作業方法,再次刷新了國內乃至亞洲第一吊的紀錄。
東海風電大容量樣機工程是上海市科委科研課題項目,該課題對于研究掌握海上大容量風機系統集成技術,掌握風機基礎設計和風機安裝關鍵技術,探索我國大容量海上風機基礎施工的解決方案和適合我國國情的海上風機吊裝方案具有重要意義。這也是我公司繼圓滿完成國家發改委正式立項的上海東海風電100兆瓦示范工程后,承建的又一具有里程碑意義的風電施工安裝任務。
該工程位于上海市東海大橋西部海域,裝機容量為5兆瓦和3.6兆瓦各一座。風機基礎采用高樁混凝土承臺,其中,5兆瓦風機基礎設置10根直徑1.7米的鋼管樁, 3.6兆瓦風機基礎設置6根直徑2米的鋼管樁。5兆瓦基礎承臺直徑為18米,比東海風電一期的基礎承臺直徑大了4米,相應的過渡段塔筒直徑為6米,再次創下了亞洲海上風電過渡段塔筒直徑最大的紀錄。兩臺樣機基礎底面高程均比一期工程風機基礎足足高了10米。
從今年4月開始,在僅有的4個多月時間里,寧波分公司從場地、材料、設備準備到風電基礎承臺施工,到最后樣機陸上拼裝、現場安裝,再次展現了三航人“攻堅克難,敢為人先”的精神。
工程所用的主要鋼材為特殊規格,鋼管樁、樁間支撐橫梁鋼結構、過渡段塔筒等需要定制,備料周期長。風電基礎項目部積極加強與設計院聯系溝通,對鋼材的選用進行設計變更,加快了施工準備進度。5月9日沉下5兆瓦風機基礎第一根鋼管樁,5月16日完成3.6兆瓦風機基礎最后一根鋼管樁施打。
為確保風機安裝計劃實現,項目部在抓緊承臺施工的同時,他們改變鋼套箱整體運到現場再進行拼裝的程序,采用散件運輸,充分利用臺風間隙期完成套箱拼裝??紤]到大容量樣機工程的承臺底標高較高,不受潮水影響,鋼套箱安裝采用了槽鋼反吊工藝。為了控制施工質量,項目部從樁位的實測分布到反吊槽鋼的布置及懸臂的撓度計算,每一個細節、每個分項都經過仔細地計算和復核,6月28日,5兆瓦風機基礎鋼套箱安裝成功。7月3日,3.6兆瓦風機基礎鋼套箱也順利安裝。樁芯施工關系到后續過渡段塔筒安裝焊接和承臺主體施工進度。從7月22日第一臺樣機鉆孔吸泥設備進場開始,負責基礎施工的項目部對每日的施工進度召開現場會議,和協作單位通力協作,用了不到半個月時間順利完成樁芯施工。
承臺內部施工的過渡段塔筒安裝與焊接加固是基礎工程的一大難點,塔筒需要多層多道施焊,而焊接變形的控制精度在3至4毫米,焊接過程中施工人員根據數據變化不斷進行微調,最終將過渡段塔筒的頂面水平度控制在3毫米以下,為風機順利安裝做好了鋪墊。
大容量海上風機安裝與過去安裝的3兆瓦風機相比,有更大、更重、更高的特點,據現場安裝總指揮沈志春介紹,“3兆瓦風機葉片長45米,機艙重120噸;而5兆瓦風機葉片長62米,機艙重250噸……” 5兆瓦風機單體整機重756噸,加上索具、平衡梁、上吊架,總吊重近1041噸。由于機艙重量增加, 在安裝3.6兆瓦風機過程中曾出現整機前傾現象,所以在5兆瓦風機吊裝前,現場施工人員通過多次計算、模擬試驗,結合氣候、海浪情況,對吊裝設計進行改進,將原先的穩定結構四點吊改為超靜定結構六點吊,最終解決了這一問題,做到施工一步實現一突破。5兆瓦風機承臺高度比3兆瓦風機高10米,吊裝時施工人員視線受阻,又受到現場風力、浪涌等影響,他們制作了專用梯架,解決現場安裝的難題。同時采用“一船兩用”的方式,船頭安裝了用于3.6兆瓦風機運輸的固定法蘭盤,另一頭則安裝了用于5兆瓦風機運輸的固定法蘭盤,大大提高了船舶利用率。又對大容量樣機拼裝關鍵設備——工裝塔筒進行設計創新,拼裝3.6兆瓦時直接用本體頂端法蘭連接,拼裝5兆瓦風機時則在頂部加裝直徑5米的基座,一塔二用,節省了成本,提高了工效。
為使一次安裝成功,風電安裝項目部多次召開有業主、監理、風機設備設計制造單位、施工協作單位等人員參加的碰頭會,及時反饋安裝中發現的問題,分析施工區域海浪海流風向,制定有關船舶拖航、拋錨等方案,優化施工質量和工序,周密安排工作,避免返工和浪費現象的發生,為三航進軍大容量風電機組安裝市場奠定了堅實基礎。(劉 星 周元芳 邵鴻雁)