风机吊装施工方案.docx
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风机吊装施工方案
盐边县红格大面山二期风电场土建工程施工（1标段）
风机吊装施工方案
批准：
审核：
编制：
2016年8月19日
第1章工程概况
1.1工程概况及特点
工程名称：
盐边县红格大面山二期风电场土建工程施工（1标段）
建设地点：
四川省攀枝花市盐边县
工程规模：
100MW
大面山二期风电场工程位于四川省攀枝花市盐边县红格镇与和爱乡境内的山脊地带，地理坐标介于东经101°56′13″～102°02′44″、北纬26°27'22"～26°32'20"之间。
场址分为东、西两个片区，东片区为一高台地，西部为一条近似南北走向的主山脊及支脉山脊构成。
场址布机区域海拔在1680m～2600m之间，场址区涉及总面积约为29.3km2，其中东片区6.8km2，西片区22.5km2。
场址西北面为盐边县城，直线距离约21km，西面为红格镇所在地，直线距离约2.7km。
工程内容：
50台单机东汽2.0MW型风力发电机组风机吊装、塔筒（包括塔筒整套设备及所有附件）吊装；箱变的安装（含接地连接及基础与箱变的封堵，含箱变的调试及试验）、风机至箱变动力电缆的敷设；配合风机调试、验收及协调等。
1.2风机设备参数：
风机设备参数见下表：
设备名称
及规格
单台
重量（吨）
单台尺寸
最大受风面积
机舱
87.5
46.23
轮毂
62
154.29
叶片
12.35
长:
54m
115.9
塔架下段
76.04
高：
23.389m
93.56
塔架中段
48.64
高：
24.390m
103.04
塔架上段
39.64
高：
29.428m
89.61
第2章编制依据
1.《工程测量规范》GB50026-2016
2.《地基与基础工程施工验收规范》GBJ202-2013
3.《钢结构高强螺柱连接设计、施工及验收规程》JGJ82-91
4.《高空作业机械安全规则》JGJ5099-98
5.《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2015
6.《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50254
7.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150
8《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50159
9《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168
10《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171
11《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169
12.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300
13.《起重机安全规程》GB6067
14.中联QUY650型650吨履带吊性能表
15.QAY型1000吨汽车吊性能表
16.中联QAY型220吨汽车吊性能表
17.中联QAY型180吨汽车吊性能表
18.中联QY70型70吨汽车起重机性能表
19.《东汽2.0MW型风力发电机组现场安装手册》
第3章设备卸车
3.1塔架卸车
1、塔架卸货时，应使用带有柔性保护套的钢丝绳或吊带进行吊装，以免损坏塔架防腐层。
2、用枕木或者沙袋垫在塔架法兰处，使塔架水平放置。
在支撑处用三角木打“堰”，防止塔架滚动。
3、清洗塔架。
4、确认塔架下法兰与基础环的对接标记。
5、检查塔架防腐层是否有损伤。
如果有，应用白色的聚氨酯漆进行修补。
6、检查塔架筒体是否变形及运输造成的损伤，分别测量两个相互垂直方向的直径，Dmax/Dmin≤1%.否则，及时报告主管人员，与供货商联系协商解决。
7.登记塔筒编号，收集塔筒发货清单和各类质量、实验文件并记录保存在设备台账中。
8.清点确认塔筒附件数量质量。
3.2轮毂卸车
1.检查轮毂的防腐层是否受到损坏，如果有，应用白色的聚氨酯漆进行修补。
2.轮毂卸货时，应按预先制定的现场布置方案，用吊车将轮毂卸到方便叶轮组装的位置。
3.轮毂的装卸应使用20T（10米）吊带，用薄木垫分别垫在法兰的凸缘处，使轮毂离地面50mm左右的距离以方便叶轮组对，并保持轮毂水平放置。
注意：
轮毂与主轴相连的法兰面朝下。
4.登记轮毂编号，收集轮毂发货清单和各类质量、实验文件并记录保存在设备台账中。
清点确认轮毂附件数量质量。
3.3叶片卸车
运输单位用卡车将叶片运抵现场。
尽管负责包装运输的单位已经采取了可靠的措施防止运输过程中出现可能发生的损伤，负责接收安装的单位也必须进行现场检查：
（1）核对装箱单的内容与实际货物是否相符，检查相配套的叶尖与叶片编号是否对应；
（2）检查所有叶片表面是否有划痕或损伤；
（3）检查叶尖钢丝绳、液压缸、液压管和接头，所有外露的接头均需要用专用塑料堵头密封。
（4）如果发现叶片上出现微小的裂纹或损伤，必须由专业人员进行修复。
（5）叶片起吊
风轮叶片是依据空气动力学特性且采用壳体式结构设计而成的，这种结构要求在运输和吊装叶片时需要特别的注意。
在进行捆绑或吊装叶片时，每一个叶片都需要使用两条尼龙带：
叶片吊装的捆绑位置以风机厂家的叶片吊装作业指导书为准。
且需使用前后缘保护罩。
保护罩需要至少为1m、50cm宽，6mm厚，与相应剖面吻合，保护罩内还须垫橡胶等软的填充材料，避免局部的损害或者小的裂纹。
前缘应该朝下（见附图1和附图2）。
当使用吊带时，带宽至少为200mm。
当叶片提升到轮毂高度时，至少要使用两个操纵缆（非金属）使得叶片离开地面时也能够很好地控制其位置。
（6）叶片贮存
（a）叶片可以露天存放。
要对叶片表面进行适当保护，避免损坏叶片表面。
对外露的螺栓采用油封保护，避免螺栓生锈。
（b）叶片应搁在支架上，叶片的支点同上。
支点处应有保护罩，罩内部应垫上诸如地毯、橡胶之类的软物。
（c）叶片另配件应放在仓库或转运场里，避免丢失和损坏。
（7）叶片保养
叶片运行一段时间后，在叶片前缘不可避免地会形成一层由昆虫和污物构成的边沿，这可能对叶片的效率产生负面影响。
若要清除，建议采用下述方法：
1、采用一种高浓缩的无研磨剂的水基型清洁剂清洗叶片。
该清洁剂可用水稀释。
2、然后用一种含研磨剂的蜡液抛光剂抛光。
这种抛光剂将清洁和抛光一次性完成。
对于难以清洁的污点和生根污物才用研磨剂。
3、为获得最佳处理效果，推荐采用一种无研磨剂的蜡作最后处理，这种蜡液可对叶片起到保护与防腐作用。
若有划痕，必须修复；
若必须修补叶片表面的损伤，请按照“玻璃钢修复工艺”进行。
8.登记叶片编号，确保同组叶片编号的正确，收集叶片发货清单和各类质量、实验文件并记录保存在设备台账中。
9.清点确认叶片附件数量质量。
3.4机舱卸车
1.机舱内的各零部件在发货前已经过严格的检查，在收到货物时，应仔细核对实际货物与装箱单是否相符，如检查货物在运输过程中是否发生了损坏。
卸机舱时，需用厂家提供的专用吊具，连同运输支架一起将机舱放置在地面上并保持水平。
放置时机舱口应偏离主风向，并保持运输支架水平。
2.登记机舱编号，收集机舱发货清单和各类质量、实验文件并记录保存在设备台账中。
3.清点确认机舱附件数量质量。
3.5控制柜等配件卸车
1.控制柜到现场后，应仔细检查货物在运输过程中是否受到损伤，并检查货物与装箱单是否相符。
2.登记控制柜发货清单和各类质量、实验文件并记录保存在设备台账中。
3.清点确认控制柜附件数量质量。
3.6长期户外储存风机设备保管
1、裸露金属面保护
所有暴露在环境中未经保护的金属表面（螺钉顶端，暴露的螺母，螺纹等）需要进行适当的防腐蚀处理。
这些将应用于：
螺钉连接、叶片轴承、转子轴承、轴/轮毂、转子轴承螺母、弹性支撑、收缩盘、塔筒、刹车（偏航与转子）。
注意：
不要用润滑油作为刹车盘防腐蚀保护尤其是偏航与转子刹车。
如使用可更换的清漆防腐，应依靠于刷子涂抹，不许采用喷雾喷洒。
2、变浆系统
1.用足够量的润滑剂来保护叶片变浆系统的传动装置；
2.关闭叶片变浆系统上的电池开关；
3.关闭主叶片变桨开关。
3、轮毂密封
1）.将轮毂底部覆盖防水布密封来防止地面的灰尘；
2）.在轮毂中放入干燥剂（在理想状态下，这些会在运输前的生产阶段实施），在存贮期经常检查并保持干燥剂有效、良好，在启动前请核实将干燥剂移除干燥剂和干燥剂指示器。
4、机舱密封
1）.存储期经常检查前端的覆盖是否有裂纹或脱落，如果有请修复或者更换；
2）.采用筒状膜，宽带子密封偏航区域；
3）.采用筒状膜，宽带子密封发电机冷却装置外部出风口；
4）.采用筒状膜，宽带子密封滑环外部排气管；
5）.采用筒状膜，宽带子封闭发电机外部排气管；
6）.安装前移除剩余的薄膜和带子。
5、机舱内的空气干燥器
1）.将空气干燥器放在齿轮箱外壳与固定装置处，延长电线，电网电压，功率发电机如果是可使用的；
2）.为空气干燥器添加控制，使相对空气湿度45%；
3）.开启空气干燥器，检查装置。
在离开机舱的时候记住关机舱地板上的舱门；
4）.清空电去湿器的收集箱（收集箱用于存储去湿器运行时产生的水，所以如果有管子将水导向舱外，则不需要此步骤）；
5）.安装前移除空气干燥器与延长线，重新安装被移除的电脑移除干燥剂；
6、变频器
1）.将干燥剂放入开关柜（干燥剂在理想状态下，这些会已经操作在运输前的生产阶段）；
2）.用热缩塑料对变频器进行封闭包装，使外界空气湿度的影响减小到最小。
不要将变频器储存在户外！
不要打开包装！
热缩塑料包装，种类（在理想状态下，这些会已经操作在运输前的生产阶段）；
3）.安装前采用清洁剂（与GFK兼容）移除剩余的薄膜与胶水；
4）.安装前从开关柜中移除剩余的干燥剂；
5）.在变频器开启前，最少需要运行24小时的加热模式；
7、发电机/齿轮箱
1.转动齿轮箱与发电机（将主轴转动一又四分之一转）；
2.将可移除清漆用刷子涂抹厚厚的一层替换被损坏的防腐蚀保护漆；
8、冬季现场存放措施
1）.机舱内的控制柜需用棉被将其包裹（棉被的厚度需保证在150mm）；
2）.机舱内的发电机通风口、发电机滑环室排气口、齿轮箱的通风口和机舱与轮毂连接处完全封死；
3）.轮毂与机舱的接口处和叶片与轮毂接口处需用棉被堵死（棉被的厚度需保证在150mm），并且在轮毂内需安置一个小型加热器（220V，500W）进行加热。
第4章作业准备和条件要求
4.1技术准备
1.图纸资料收集准备：
2.整个风电场基础场地布置图
3.东汽2.0MW型风力发电机组安装手册、主要设备参数和螺栓力矩等
4.风机基础验收合格，并办好交接手续
4.2劳动力计划
工种级别
按工程施工阶段每标段投入劳动力情况
2016年
9月份
2016年
10月份
2016年
11月份
2016年
12月份
2017年
1月份
管理人员
3
5
5
5
2
辅助起重机司机
2
4
4
4
0
主起重机司机
0
1
2
2
0
平板车司机
1
1
1
1
0
装载机司机
1
1
1
1
0
起重指挥
1
2
2
2
0
起重工
4
8
8
8
0
力矩工
0
4
6
6
2
电工
2
4
6
6
2
普工
3
5
8
8
4
合计
17
35
43
43
10
4.3主要机械设备计划
序号
名 称
规 格
单位
数 量
用途
备注
1
1000吨汽车吊
台
1
主设备吊装
2
220吨汽车吊
QAY220
台
1
下段塔筒吊装
3
180吨汽车吊
台
1
设备卸货、辅吊
4
70吨汽车吊
QUY70
台
1
辅吊
5
平板车
2.5t
台
1
机具倒运
6
装载机
台
1
平整场地
4.4力矩专用工具计划
序号
工器具
型号及规格
数量
制造厂名或品牌
购置
年份
仪器设备状况
备注
1
液压扳手
EDGE-8
1
上海凯特克
2015
良好
2
液压扳手
HY-5MXT
2
上海凯特克
2015
良好
3
液压扳手
HY-3MXT
1
上海凯特克
2015
良好
4
液压泵
3
上海凯特克
2015
良好
4.5主要机具一览表
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
塔筒吊装索具
专用
1套
2
机舱吊装索具
专用
1套
4
转子吊装索具
专用
1套
5
叶片吊装用吊带
专用
3只
6
叶片吊装用护具
专用
3只
7
轮毂吊装用索具
专用
1套
8
力矩扳手
专用
3个
9
电动冲击扳手
专用
4个
10
两用扳手
60、55、41、36
4套
11
两用扳手
30、27、24、17、19
8套
12
棘轮扳手
8套
13
套筒
80、70、65、41、46
各4个
14
套筒
13、14、17、19、24
各4个
15
内六方工具
1.5-12
4套
16
缆风绳
150m
12根
17
开口扳手
8、10、13、16、17、18、19、22、24、27
各8把
18
平口起子
8个
19
鹰嘴钳
8个
20
尖嘴钳
8把
21
油漆刷子
11/2"
10把
22
相序检测仪
专用
2只
23
剥线钳
4套
24
电缆剪
2套
25
液压夹钳
4套
26
尼龙吊带
10T×10m
8只
27
尼龙吊带
5T×6m
8只
28
倒链
5T×6m
4只
29
倒链
2T×3m
4只
30
照明灯具
100W白炽灯
10只
31
枕木
0.2m×0.2m×2m
40根
32
手枪电钻
4把
33
电缆盘
50米
2个
34
圆锉、平锉
中号
各4把
35
手电筒
4个
36
汽油发电机
5KW
4台
37
柴油发电机
20KW
2台
38
对讲机
KenwoodTK-450
20只
39
万用表
1000VAC/DC
2只
40
卸扣
2T、8T
各8个
41
安全带
专用
20个
42
力矩扳手
6-50Nm
4个
43
力矩扳手
80-400Nm
4个
44
力矩扳手
40-200Nm
4个
45
黄油枪
4个
4.6、吊车的选择：
1、方案一：
为确保安全，又避免不必要的浪费，起重机的选择非常重要，东汽2.0MW风力发电机组底段塔筒重量76.039吨。
所以选择中联QAY220型220吨汽车吊，配重75吨，支腿全伸，全方位作业，主臂27米，6米工作半径时额定起重量92吨。
设备的吊装重量按下式进行计算：
G设备吊装重量=（G0+G1+G2）×K1
其中：
G设备吊装重量——吊车吊装时的实际载荷，单位：
t；
G0——设备的实际重量，单位：
t；
G1——吊车吊钩的重量，单位：
t；
G2——吊索具的重量，单位：
t；
K1——动载荷系数，取1.0；
负荷率计算：
底段塔筒重量76.039吨，吊钩重量1.5吨，安装高度23.389米，吊具重量忽略不计；
G设备吊装重量=（76.039+1.5）×1.0=77.539（吨）
负荷率为：
77.539/92=84%，
通过计算及综合分析：
中联QAY220型220吨汽车吊，配重75吨，支腿全伸，全方位作业，主臂27米，6米工作半径时额定起重量92吨，最大提升高度27米，220吨汽车吊的实际负荷率为：
84%，可满足东汽2.0MW风机底段塔筒的吊装。
吊车性能表见附图。
2、方案二
为确保安全，又避免不必要的浪费，起重机的选择非常重要，东汽2.0MW风力发电机组机舱重量87.5吨，叶轮重量62吨，安装高度80米，所以，主吊机的选择以机舱重量及安装高度来确定。
选择QUY650吨履带吊，超起工况重型主臂，主臂90米，18米工作半径时额定起重量265吨
设备的吊装重量按下式进行计算：
G设备吊装重量=（G0+G1+G2）×K1
其中：
G设备吊装重量——吊车吊装时的实际载荷，单位：
t；
G0——设备的实际重量，单位：
t；
G1——吊车吊钩的重量，单位：
t；
G2——吊索具的重量，单位：
t；
K1——动载荷系数，取1.0；
负荷率计算：
机舱重量87.5吨，吊钩重量8.9吨，安装高度80米，吊具重量忽略不计；
G设备吊装重量=（87.5+8.9）×1.0=96.4吨）
负荷率为：
96.4/265=36%，
通过计算及综合分析：
中联QUY650型650吨履带吊，配重75吨，，超起工况重型主臂，主臂90米，18米工作半径时额定起重量265吨，最大提升高度90米，650吨履带吊的实际负荷率为：
36%，可满足东汽2.0MW风力发电机组吊装。
吊车性能表见附图。
3、方案三
为确保安全，又避免不必要的浪费，起重机的选择非常重要，东汽2.0MW风力发电机组机舱重量87.5吨，叶轮重量62吨，安装高度80米，所以，主吊机的选择以机舱重量及安装高度来确定。
选择QAY1000吨全路面汽车吊，主臂加超起加风电臂头工况，配重160吨，支腿全伸，全方位作业，主臂72米加16.6米副臂，18米工作半径时额定起重量104吨。
设备的吊装重量按下式进行计算：
G设备吊装重量=（G0+G1+G2）×K1
其中：
G设备吊装重量——吊车吊装时的实际载荷，单位：
t；
G0——设备的实际重量，单位：
t；
G1——吊车吊钩的重量，单位：
t；
G2——吊索具的重量，单位：
t；
K1——动载荷系数，取1.0；
负荷率计算：
机舱重量87.5吨，吊钩重量1.0吨，安装高度80米，吊具重量忽略不计；
G设备吊装重量=（87.5+1.0）×1.0=88.5（吨）
负荷率为：
88.5/104=85%，
通过计算及综合分析：
QAY1000吨全路面汽车吊，主臂加超起加风电臂头工况，配重160吨，支腿全伸，全方位作业，主臂72米加16.6米副臂，18米工作半径时额定起重量104吨，最大提升高度88.6米，1000吨汽车吊的实际负荷率为：
85%，可满足东汽2.0MW风力发电机组吊装。
吊车性能表见附图。
第5章风机设备吊装
风力发电机组吊装流程图
5.1、基础检查
1）、技术负责人一定要和业主或监理一起检查风机混凝土和基础段，确认它们已被批准。
2）、基础环法兰与塔筒底法兰对接标记:
基础法兰内侧面有一个明显标记,表示与塔筒底法兰的对接位置,一般这个位置对应筒门的方向。
3）、确保基础环法兰上平面水平度在2mm之间，为一平面，没有严重的损伤和变形。
使用水平仪在法兰表面四周取六个均匀分布的点测量水平，效验基础环的水平度误差，做好记录。
5.2、平台支架安装
1）、起吊平台支架，将其吊入到基础环内，保证其与基础环同心，测量距离调整进行固定。
2）、将支架安装到基础平台上，使用膨胀螺丝M16*50、紧锁螺母M16、垫圈连接紧固。
3）、检查基础环法兰上表面的不平度误差不超过安装手册中要求的数据,并且没有严重的划痕；检查基础环法兰椭圆度。
5.3、变频器、塔基柜、塔基变压器安装
1）、起吊变频器，缓慢下降将其放到基础平台安装位置，对好安装孔位。
用8个螺栓M16*60、8个螺母M16、16个垫圈打进将其安装牢固。
2）、起吊塔基柜，缓慢下降将其放到基础平台安装位置，对好安装孔位，用4个螺栓M12*40、4个螺母M12、8个垫圈打紧将其安装牢固。
3）、起吊塔基变压器，缓慢下降将其放到基础平台安装位置，对好安装孔位，用4个螺
栓M12*40、4个螺母M12、8个垫圈打紧将其安装牢固。
5.4、底段塔筒吊装
在底段塔筒安装前在法兰连接处放置一圈SIKAFLEX40（玻璃胶）以防止水进入，在塔筒安装前两小时内，在法兰的表面距离法兰外缘10mm处涂上薄薄的
SIKAFLEX40（玻璃胶），但顶塔筒顶法兰和底塔筒底法兰除外，SIKAFLEX40（玻璃胶）的直径不能超过4mm。
（1）将专用吊具固定到塔筒两端法兰上,
（2）将中联220吨汽车吊和中联70吨汽车吊用专用吊具固定到塔筒的上下法兰面的专用吊耳上。
（3）两吊机起吊塔筒,慢慢将塔筒吊到垂直状态,拆除中联70吨汽车吊的索具和连接板。
（4）利用中联220吨汽车吊缓慢将底段塔筒放到基础上方,要保证塔筒的入口和控制柜的入口对正,然后将所有连接螺栓与法兰连接孔对正后将塔筒落到基础上.
（5）分别在塔筒内侧和外侧将垫圈和螺母装到基础螺栓上,用冲击扳手将螺栓打紧。
（6）按照紧固力矩规定的紧固力矩设置扭力扳手,并按对角方式全部紧固螺母,然后画上标记。
塔筒底段吊装图
5.5中段塔筒吊装
（1）先清洁螺栓外表，然后施用适当的二硫化钼润滑脂润滑螺栓。
（2）中段塔筒由650吨履带吊或1000吨汽车吊吊装，在底段塔筒的上部连接法兰的外沿和钻孔之间线状均匀涂抹密封胶，以使塔筒内部和外部湿气隔离。
固定中段塔筒上部吊耳和650吨履带吊或1000吨汽车吊连接，固定中段塔筒下部吊耳和70吨汽车吊连接。
（3）中段塔筒落下前必须调整使两节塔筒的梯子准确对接，并使法兰盘上的钻孔与四个定位螺栓对正。
（4）指挥650吨履带吊或1000吨汽车吊缓慢下落直至塔筒和法兰之间保留1～5cm的间距，然后将螺栓从下部法兰孔穿入并带上垫圈和螺母，所有螺栓和垫圈螺母连接后将中段塔筒落下直至与底段塔筒接触。
（5）分别用冲击扳手和扭矩扳手将螺栓打紧，扭力扳手的紧固力矩必须符合紧固力矩表。
（6）所有连接螺栓按要求紧固后拆除塔筒顶部法兰上的吊装索具，并在连接法兰的外沿和钻孔之间线状均匀涂抹密封胶。
塔筒中段吊装图
5.6上段塔筒吊装
（1）清理上段塔筒下法兰连接面并涂抹密封胶。
（2）固定上段塔筒上部吊耳和650t履带吊或1000吨汽车吊连接，固定上段塔筒下部吊耳和70吨履带吊连接。
（3）把上段塔筒和机舱的连接螺栓放在上部的平台上并固定好。
（4）两吊机起吊塔筒,慢慢将塔筒吊到垂直状态,拆除70吨汽车吊的索具，指挥650t履带吊或1000吨汽车吊缓慢下落并对好安装标记，连接所有螺栓并用专用扳手对称进行第一次力矩紧固后，拆除吊车索具。
（5）将内饰件和内部线路进行整理，扭力扳手的紧固力矩必须符合紧固力矩表。
5.7机舱吊装
在吊装前进行附件安装：
额头、风道、尾杆、空冷风机罩等的安装详见《风电机组现场附件安装作业指导书》。
辅料：
密封胶安装风向标及风速仪，固定电缆，并在机舱上安装必要的工具，清理机舱。
在机舱内部或外部特定位置安装四条吊装保护绳索，要确保机舱在吊装过程中得到控制。
按照塔顶人员的无线电指挥将机舱放低。
在调整过程中可以使用撬杠或类似的工具做轻微的调整。
将偏航轴承孔与顶塔筒法兰孔对齐，然后安装上所
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