基于海上风电项目施工管控的分析

基于海上风电项目施工管控的分析
实木花盆摘要:作为我国新能源产业的“主力军”,风电发展方兴未艾,在各地“十四五”风电发展规划陆续出炉之际,庞大的市场为国内风电产业打开了可期的增长空间。然而,今年以来频发的施工安全事故却将风电建设安全问题再度推上“风口浪尖”。
关键词:海上风电项目;施工管控;分析
引言
风能作为天然绿的清洁能源,可极大减少碳排放,助力“双碳”目标的实现。现阶段,陆地风电场建设项目逐步趋于饱和,海上风电资源引起业界广泛关注。相较于陆地风电项目,海上风电项目具有占地面积小、电量高、风速高、沙尘低等优势,符合可持续发展的战略要求。我国海岸线漫长、海域宽广、风资源储量丰富,具有开发海上风电项目的天然优势。近年来,随着清洁能源政策的推广,我国海上风电行业保持高速发展,年均增长率保持30%以上,2021年累计装机容量达1500万kW。
四氯化硅水解1.行业背景
大力发展海上风电是我国落实“双碳”目标、提升清洁能源比例的重要举措。“十四五”是我国海上风电发展的关键机遇期,也面临从补贴到无补贴、从近海到远海、从样机走向商业应用大跨越发展等多方面挑战。近海海上风电开发资源有限、生态约束强、其他经济活动需求大、场址较为分散,且当水深超过60m后,近海固定式风电经济性变差。相对于近海,深远海域具有风资源条件更优、开发潜力巨大、限制性因素少等优势。我国深远海域可开发面积约67万km2,风电资源技术开发量约20亿kW,接近浅海资源量的4倍,因此海上风电布局从近海向深远海转变是产业发展的必然趋势,发展深远海海上风电也将是实现碳达峰、碳中和,保证东南沿海负荷中心能源安全的重要支撑和有效途径。
咖啡加工>磁带备份2.基础特点
1)造价低。一般而言,在地质适合采用重力式基础的风电场,重力式造价最低,例如阿拉风电场(Array)的成本分析可以看出此工程中重力式比单桩成本低很多。成本优势是重力式基础成为世界海上风电场第二大基础型式最重要的原因。2)稳定性好。基础自重及刚度大,抗风暴和海浪袭击能力很好。与其他基础型式相比,在各样的荷载工况下都能更好保持稳定。3)环境影响小。桩基打桩施工时的噪音对海洋生物的影响很大,重力式基础施工
对海洋生态的影响相对较小,而且基础的碎石层有类似人工岛礁的作用,为海生物提供新的生存环境。4)海上施工项目多。海上施工的艰难与昂贵费用是影响工期与成本极为重要的因素,施工的项目与时间至关重要。重力式自重与体积大,运输与安装不方便,而且还需预先对海床进行处理,所以施工项目比其他基础型式多,施工时间也较长。5)地质要求高。所有荷载直接传递到海床表面,重力式对地基承载力要求高,基础安放前需确保海床有足够的承载力与平整度。此外对于有倾斜、淤泥较厚、液化和易被冲刷的海床也不适合采用重力式。6)适用范围较小。对地质与水深的高要求导致其适用范围较小,目前应用最深为比利时桑顿海岸风电场(Thorntonbank)的27.5m,水深更深或地质稍差时基础需要做的更高更大更重,制造、运输与安装成本会大幅增加。机械钻孔桩
3.海上风电项目施工管控分析重点
3.1海上风机吊装施工技术
海上风机吊装施工是一个复杂的工程,具有施工环境复杂、作业窗口期短,施工技术难度大、施工精度要求高等特点,施工过程中施工效率受多方面因素影响,面对抢装潮,国内海上风电施工船只存量严重不足,项目建设对海上风机吊装施工效率提出了更高的要求,
通过从“人”、“机”、“料”、“法”、“环”方面详细分析海上风机吊装施工效率影响因素,科学部署、精心施工、优化施工组织和工序衔接,不断精细吊装工艺,提高吊装效率,降低工程造价成本。1)通过现场吊装工时统计,6.XMW风机吊装有效安装时长为65.74h,其中吊装准备及吊装施工累计时长约25h,盘车准备、使用及拆装工作累计时长为10h,塔筒、组合体、叶片螺栓力矩施工累计时长约30h,通过工序衔接优化,涉及同步作业工序施工累计时长约16h,扣除同步作业时长,实际吊装时长约49h。相比同类型机组吊装(6MW机组安装平均耗时4~5d/台),安装工时缩短1~2d,大大提高安装效率。2)紧固件力矩施工耗费工时较长,占吊装总时长接近一半时间,要求施工期间力矩施工班组人员必须操作熟练且配备充足。3)合理组织好作业工序的衔接安排,增加同步作业的内容项目。例如:小吊机和柴油发电机安装可在基础锚栓清理时同步作业;中段和顶段塔筒吊具安装、起吊和对接可在塔筒之间连接螺栓力矩施工期间同步作业;盘车拆装及机舱组合体过驳可穿插于工序之间同步进行;叶片过驳及夹持可在螺栓力矩施工期间同步作业。
3.2自升式风电安装船
自升式风电安装船是目前海上风电最常见的一种风电安装船,该类型安装船有配备4个桩腿
(圆柱钢桩腿或三角桁架腿)的安装平台,也有通过钻井平台进行改造的海上施工安装平台,可利用钻井平台自身拥有的深海作业特性的优势,满足更深海域定位作业。工作原理是抵达施工机位后,插桩至持力层,并通过升降系统使船体抬离水面,进行风机的安装。该种类型的安装船最大优点是作业稳定性强,但缺点比较明显,因该类型安装船其自身没有自航能力,只能通过拖轮辅助其进点安装,增加了在施工现场进行机位转换消耗的时间,操作灵活性差。
3.3海上风电斜桩吊打总体施工工艺
一般的海上风电场位于潮间带地区,无法采用常规的陆上沉桩方法或打桩船沉桩施工方法,根据现场条件及船机性能,海上风电场机位采用平板驳起重机船趁潮坐底后借助定位桩架进行吊打沉桩的施工工艺。钢管桩斜桩吊打基本施工流程为:船舶定位坐底→插打定位桩→导向架安装→限位架安装放样→起重机泊位取桩→立桩→桩自沉→桩位侧偏→振动锤初打→液压锤替打→沉桩至导向架顶部→拆除上限位架→沉桩至标高→测桩偏位→同一机位桩基全部施打完成→拆除导向架→进行下一机位沉桩。1)采用沉桩导向架辅助吊打的施工工艺,可有效解决打桩船无法在潮间带地区沉桩作业问题。2)导向架顶层限位架加装滑轮装置,可实现6个桩位共用1个顶层限位架,同时满足6根工程桩的定位需求,很大限
度地减少了导向架的制作安装成本。且导向架的上、下层限位架的导向轮装置可调节桩身位置,能有效避免桩身偏位、蹩桩等现象。3)工程桩入土前,调节导向架顶层导向轮使桩身上端往外偏移150mm,可有效抵消导向架拆除后桩身在自重作用下产生的下挠。4)平板驳船坐底施工过程中,根据潮位动态调整压载水重,可有效减小船舶搁浅坐底对海床的荷载、提高船舶坐底后的稳定性。5)施工过程中先采用振动锤将钢管桩沉到一定深度再改用液压冲击锤进行后续沉桩,能有效保证钢管桩锤击前的入土深度和稳定性。6)在斜桩吊打过程初期,始终保持钩头具有足够的带力,能避免锤重过大导致出现溜桩、桩身出现较大挠度等问题。
3.4法兰焊接工艺
海上风电基础过渡段法兰是连接风电基础或与风电风机的结构件,通常通过螺栓连接风电基础过渡段法兰与风机塔筒。作为关键连接件、支撑件和受力件,其长期在高空各种恶劣天气环境和复杂风力变化动载荷下承受拉伸、弯曲和剪切等作用力;同时,海上风电的风机一般于海上风场安装,其法兰施工质量直接影响海上风机安装的精度、效率和成功率。故,海上风电类项目对陆地建造施工有着极高的要求,尤其法兰倾斜度、垂直度、螺栓孔中心直径和椭圆
度控制,是陆地建造施工控制的重要指标。法兰焊接多采取药芯焊丝电弧焊(FCAW)工艺和药芯焊丝电弧焊+埋弧焊(FCAW+SAW),具体工艺及控制流程如下:1)法兰组对报检合格后,按照项目批准的WPS用电加热进行预热。2)准备焊机,检查焊机的各种性能,并确保焊接过程中按WPS参数要求在同一范围焊接。3)按照WPS进行焊接,将法兰4等分,由4名具备相应资质的焊工同时按4等分堆成按箭头方向追逐施焊。4)焊接过程中安排2名尺寸监控人员,实时监控法兰内倾(拉粉线,任意直径方向,测量位置间隔每2~3个孔)并做好记录。5)先从内坡口进行二氧封底焊接,焊接大约15mm厚停止。测量法兰面的变形度,将数据进行标记。6)如果法兰的倾斜不超过2mm,加热至最小预热温度以上,采用二氧焊接内坡口直至30mm厚位置(焊接完一圈才能停止焊接)。检查内倾监控数据。7)从外坡口进行气刨清根,清根的深度为6~8mm,宽度深度在内倾数据相同时保持一致,内倾大则清根稍深,打磨干净后做MT检测,合格后开始焊接外坡口,焊接过程中对于变形大的位置采取控制电流大小和层间温度的方法进行校正(电流大小和层间温度需要在WPS规定的范围内)。需要进行加大收缩的位置加大电流和层间温度焊接;需要控制收缩的位置降低电流大小和层间温度,焊接完成三层后测量法兰面的变形度,将数据进行标记。如内倾超过2mm,直接焊三层,如倾斜小于2mm冷却后进行焊接三层,按以上方法每焊接三层测量一次数据后进行相应的焊接作业。焊接至留盖面焊缝。
8)测量法兰面的变形度,在法兰上按40等分(可根据甲方和自身控制要求进行调整)将数据进行标记。
声纳网3.5提高海上风电项目投标管理
1)设计院海上风电EPC项目实践经验不足,项目管理水平较低。可采取以下措施:①提高分包队伍的选择标准;②建立以短期对外引进和长期自主培养相结合的人才完善机制;③加强海上风电EPC项目管理人才培养,做好人才储备。2)海上风电项目的业主管理水平欠缺,招标文件合理性较差,在招标文件中存在发电量承诺函偏差问题。为此,建议设计院成立项目前期开发推进组,编制前期准备工作计划,加强项目前期准备工作计划执行检查力度。3)海上风电项目建设规模较大、工期紧张。在分包招标工作中,应适当加大投入;对于耗时较长的基础施工和风机吊装工作可以选择两家施工单位同时施工;加强海上风电项目中技术交底与培训,确保各专业施工人员掌握标准的施工技能;合理安排施工排班,确保责任到人,以有效控制项目进度。
4.基于海上风电项目施工管控的分析
4.1培养专业建设队伍
对建设团队人员进行严格的筛选,不仅要求具有风电专业素养,也应掌握外海自然条件、施工船舶专业知识。在海上风电安装施工中,往往需要多船只、多任务协同操作,应根据海上风电安装经验,结合实际自然条件选择合适的安装设备,制定最优的施工技术方案。同时,伴随着海上风电安装经验的不断积累,制定针对海上风电的通用性技术标准,通过精细化施工提高工程质量和降低施工成本,实现降本增效。
4.2加强安全意识
面对凸显的风电安全问题,国家能源局6月底印发的《防止电力建设工程施工安全事故三十项重点要求》强调,应“防止陆上风电机组设备场内运输及施工事故”“防止海上风电施工事故”,更明确了“严禁工程总承包单位、施工单位超资质、超经营范围承揽工程项目”等17项总体要求,细化了高处坠落、坍塌、起重伤害、触电等29项电力建设工程施工过程中常见事故的一般规定和防范措施。上述整机制造企业人士建议,为避免事故发生,施工方、开发商等各项目主体都应严格按照规定、遵守规章制度,不应迫于进度而放松安全要求,即使各项目都有进度指标要求,也应落实安全规范,为安全施工留出空间。施工方时刻绷紧安全弦更是重中之重。从防范事故发生的角度来看,首先,建议开发商在招标过程中不能
过度追求低价中标,需要让施工企业维持一定的利润率,为安全提供更多保障;其次,开发商应及时与施工方沟通建设需求,提前做好预案;第三,建议施工吊装企业加大投入,加强员工的安全培训,配置相应的安全设备;最后,尽量避免恶劣天气和复杂环境,尤其是要避免在台风情况下作业。

本文发布于:2024-09-22 14:40:56,感谢您对本站的认可!

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