建设工程—海上风电塔筒阻尼器卧式安装施工工法工艺.docx

大直径海上风电塔筒阻尼器卧式安装施工工法

1、前言

目前，海上风电正在成为全球能源市场发展过程中不可或缺的产品之一。在风电技术的发展中，人们发现高塔筒、大风轮的设计方案可以显著降低用电成本，提升风电项目的经济性，但同时会使其结构固有频率下降，增大了风致涡激振动的风险，而当塔筒自振频率与漩涡的发放频率相接近，就会使塔筒发生共振破坏，这种涡激振动是极其有害的。以上海电气11.0MW机型为例，该机型用安装扰流条与内置一对阻尼器的办法来抑制涡激振动，该机型为目前为止首次采用吊挂式的阻尼器。由于该机型阻尼器单个重量达到6.8吨，安装重量大，且需卧塔时进行安装，故安装难度较高。

基于此，本工法通过对海上风电塔筒顶段吊挂式阻尼器安装进行深入研究，提出了一种基于大质量阻尼器在大直径卧式塔筒上的安装技术和工艺，改善安装条件、提高生产效率，降低安全风险、节约生产成本，总结出了适合大直径海上风电塔筒阻尼器安装的施工工法，对后期海上风电中类似大吨位、大体积的吊挂式阻尼器安装具有重大指导意义。

2、工法特点

与传统形式的阻尼器安装相比，本工法具有以下特点：

2.0.1适用性强。所需设备、吊具、工装以及其他工器具均为普通塔筒制造厂内常用资源，易制作、易获取，避免了将塔筒翻身立桩以后采用大吨位起重设备进行安装的过程，过程中节省了较大的起重设备资源。

2.0.2安全性高。将阻尼器吊装时的移动转化为塔筒在滚轮架轨道上的移动与转动，使阻尼器的吊装过程更加平稳。如果按照传统的大吨位阻尼器安装，一般为将塔筒在现场安装以后再进行阻尼器的安装，这样在立式塔筒内部存在许多的安全隐患，采用该种卧式安装方法，避免了高空作业的安全风险，大大提高了施工过程中的安全性。

2.0.3灵活性强。在阻尼器吊装进入塔筒指定位置后，塔筒仍然处于可旋转360°的状态，通过滚轮架的前进与后退也可以实现阻尼器与塔筒轴向尺寸的微调，安装过程中的施工比较灵活。

2.0.4成本低。使用设备易制作、易获取；制作的吊梁、配重工装等也可用于后续其他用途；不用新增加其他起重设备，采用厂内原有的门机就能进行起重作业，安装过程简便易懂，耗费人力少；安装过程可调整性强，故安装时间短。

3、适用范围

本工法适用于大直径海上风电塔筒吊挂式阻尼器卧式安装工序，尤其是在塔筒直径较大、单台阻尼器重量较重、需要的施工设备较为复杂的情况下有点尤为突出。

4、工艺原理

本施工工法以上海电气11.0MW风力发电机组塔筒顶段吊挂式阻尼器卧式安装过程为依据，以上海电气11.0MW风力发电机组塔筒为例，该机型塔筒单套共有两台阻尼器，阻尼器安装有以下难点：一是如何将数吨重的阻尼器平稳地运输到塔筒内部距筒口数米的位置；二是阻尼器在进入塔筒后，需要不断地调整才可以正确的与固定板、螺栓进行装配，从而确保其安装过程灵活，可调整性强。

针对以上问题，我们采用吊梁对阻尼器进行吊装，吊梁的一端挂载配重，另一端挂载需要安装的阻尼器；设计了一种可调式配重工装，增加内部配重的重量使其可以保持接地的状态，减少吊梁负载，保证吊装的稳定性与安全性；通过把阻尼器在吊装过程中的移动转换为塔筒在滚轮架轨道上的移动与转动，既使得阻尼器在安装过程中可调整性强，也能让整个安装过程保持平稳的状态。由于阻尼器与其安装板共计有72组配对螺栓，需通过实配钻孔并进行标记的方式，确保阻尼器的孔位与安装板的孔位能够一一对应，减少了安装过程中孔位误差。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

该工艺流程涵盖吊具、工装的类型选择、设计与制作，阻尼器的运输与吊装、安装的详细内容。

5.1.1阻尼器吊装安装工艺流程

阻尼器详细吊装安装工艺流程图如下：

图5.1.1-1阻尼器吊装安装流程图

1、将阻尼器、吊具、配重工装等工具采用10吨叉车转运至到安装区域，做好安装前的工器具及构件的准备工作；

图5.1.1-2阻尼器运输

2、使用吊具将阻尼器的顶部吊点与侧面吊点挂载于行车，见下左图，确保其处于安装所需的方向后，缓慢使其倾斜至放平，进行阻尼器翻身；阻尼器原有位置为竖直方向，在上面按照下面左图标记处吊点位置，然后按照下右图箭头方式进行翻转。此过程中为尽量防止摆锤突然下落与损伤器壁，在进行阻尼器翻身前，应将摆锤向吊点反方向平移至紧贴器壁；

图5.1.1-3阻尼器翻身过程

对阻尼器进行翻身前，应将摆锤向吊点反方向平移尽量贴合器壁，防止在翻身过程中，阻尼器倾斜到一定角度时摆锤突然落下损伤器壁。最终确保阻尼器如下图状态。

图5.1.1-4阻尼器翻身最终状态

3、将吊梁挂载于行车、吊梁上面有多个吊点，需要根据配重重量选择合适的吊点，确保吊梁的平衡性；

图5.1.1-5吊梁安装图5.1.1-6阻尼器挂载

4、使用钢丝绳卸扣等工具将配重工装与阻尼器分别挂在