海上風機安裝方法研究

姜廣都，黃山田，梁學先，李廣帥，江錦

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300461）

現(xiàn)階段，風電作為一種新型的環(huán)保綠色能源受到全球各國的追捧，我國也是大力發(fā)展風電能源。風機的海上安裝也有多種方式，由于現(xiàn)階段船舶資源緊張以及自升式安裝船舶的稀缺，本文主要基于普通工程船，研究通過工程船海洋石油278單船搭建鋼結構平臺，在平臺上方安裝履帶吊來吊裝風機，采用搭建平臺來解決履帶吊吊高不足的問題，通過此方法來達到節(jié)約成本的目的。

1 風機結構簡介

本文所研究風機的特性如下：明陽智能MySE6.25MW-180風力發(fā)電機組（主機標高120米），主要包括機艙，輪轂，葉片以及塔筒等，尺寸以及重量如下所示：

序號 名稱 尺寸（m） 重量（t） 數(shù)量1 機艙 10.048×5.478×8.00 246.5 （0～3.9t公差） 1 2輪轂 6.3283×5.7645×6.1 92(0～2.1t公差） 1 3 葉片 86.5×4.567×φ4722 31(0～0.93t公差） 3 4 塔筒裝配后總重量（含塔筒結構，法蘭，附件，及電纜重量） Φ(4.05-7.0)×87.03 503 1

圖1 履帶吊裝置布置圖

2 履帶吊選取

履帶吊選擇：本文研究采用三一重工1600噸履帶吊，混合主臂帶超起模式下，參數(shù)能力如下： 混合主臂長最長可以達到：64-165m； 最大額定起重量（無超起）：800T（7m工作半徑）；最大額定起重量（500T超起）：1600T（10m工作半徑）； 整機質量（基本臂、主機配重、中央配重、1600t 鉤）：777T；

“風電安裝模式 ”：（250T超起配重、超起半徑30米、后配重170T，中央配重90T）吊臂空載旋轉時，超起可以離地。在吊裝機艙部分時，詳見下圖以及吊裝曲線。在吊裝機艙部分時，參考吊裝曲.。

圖2 三一重工1600T履帶吊吊高曲線

表1 三一重工1600T履帶吊“風電安裝模式”吊重能力表

3 風機安裝問題及解決方案

由于吊重的影響，履帶吊在吊裝機艙時不能滿足吊高要求，故本文通過搭建鋼結構平臺的方法來解決這個問題，海洋石油278船體布置如下：船右前甲板搭建10米高的平臺，放置1600T吊機，甲板設計運輸歇架固定； 左舷布置400T履帶吊（72m臂長，無超起）及通道，用于合抬葉片、翻身及組裝葉輪，及大物資倒運；甲板剩余位置可以布置2套完整的風機組件，及1個葉片、4個塔筒、1個主機、1個輪轂；各組件均有運輸工裝進行支撐。

鋼結構平臺結構以及形式如下：

支撐甲板主尺寸：42.6*22.5*10米；平臺主立柱為φ762*32mm，加強斜撐為φ406mm，主梁結構為H800*300mm，次梁為H300*300mm，鋪設鋼板；平臺結構重量大約450T。

圖3 支撐平臺三維視圖

本文通過SACS軟件來校核此鋼結構平臺的結構強度，根據(jù)履帶吊重量以及風機重量，校核此平臺在船舶運輸以及起吊工況下的結構強度。

1）運輸工況：

設定海況如下： 風速: 25m/s,

船舶橫搖角：10度

船舶縱搖角：5度

升沉：±0.2

計算結果如下：

2）起吊工況：

設定海況如下：風速:25m/s,

船舶橫搖角：10度

船舶縱搖角：5度

升沉：±0.2

計算結果如下：

4 結論

綜上所述，通過搭建平臺的方式可以有效解決風機吊裝吊高不足的問題，并且平臺結構經過校核，完全可以滿足履帶吊工作時的強度要求。通過本文的研究，可以推行此方法來解決風電風機安裝中比較容易出現(xiàn)的吊機吊高不足的問題，此方法簡單有效，極大的節(jié)約了風機的安裝成本，同時完全滿足安裝的工藝要求。