风力发电机组吊装方案知识讲解.docx

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风力发电机组吊装方案知识讲解

风力发电机组吊装方案

国电陕西定边黄湾50MW项目

风力发电机组和箱变安装工程吊装方案

吊装方案

审批：

日期：

审核：

日期：

编制：

日期：

XXXX公司

年月日

一、编制依据

本工程执行下列有关规范、规程但不限于以下规程、规范。

1.国务院549号令《特种设备安全检察条例》（2009年5月1日执行）；

2.国务院393号令《建设工程安全生产管理条例》（2004年2月1日执行）；

3.国家建设部166号令《建筑起重机械安全监督管理规定》（2008年6月1日执行）；

4.国家质量监督检验检疫总局140号令《特种设备作业人员监督管理办法》（2011年7月1日执行）；

5.GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范；

6.GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范；

7.GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范；

8.GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范；

9.GBJ147电气装置安装工程高压电气施工与验收规范；

10.GB6067-1985《起重机械安全规程》；

11.LD48-1993《起重机械吊具与索具安全规程》；

12.手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程GB3787-2006；

13.工程建设强制性条文《电力工程部分》2011版；

14.《电力建设安全作业规程》；

15.《风电场工程技术手册》；

16.《风力发电机组装配和安装规范》GB/T19568-2004；

17.《风力发电机组安全要求》GB18451.1-2001；

18.《风力发电机组塔架》DL/T19072-2003；

19.《风力发电机组2通用试验方法》DB/T19906.2-2005；

20.JG/T5057.40-1995《建筑机械与设备高强度紧固件技术条件》；

21.GB/T8706-2006《钢丝绳术语、标记和分类》；

22.《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82；

二、工程概述及特点

2.1工程概况

国电定边新能源有限公司定边黄湾50MW风电工程，场址位于陕西省定边县附近，东经107°47′54.81″～107°55′21.58″，北纬37°21′14.04″～37°23′59.79″，海拔1600m～1850m，为黄土高原北部的黄土低岗斜坡，场地开阔。

风场范围内有大量耕地。

定边县境内S303省道、G307国道、青银高速公路横纵相连，县城西距宁夏河东机场155km。

2.2水文气象和工程地质

2.1气象条件

定边县属温带半干旱内陆性季风气候，四季变化明显，年平均气温7.9℃，年平均降雨量316.9毫米，主要集中在7、8、9三个月；年平均蒸发量2490.9毫米，年平均降水量为319.6mm，是降雨量的7.9倍；年平均无霜期141天，绝对无霜期110天，年平均风速为3.1m/s，年平均气压为863.7hPa，年平均相对湿度为50.5%，极端最高温度为37.7℃，极端最低温度为-29.1℃。

区内水系主要有红柳河、东川河等河流，总体流向由西南向东北，本地区地表水体匮乏。

2.2工程地质

场区位于华北地台西南边陲的陕西北部，属陕甘宁盆地，陇东-陕北-晋西地区黄土高原的西北边缘地带，主要地貌为黄土梁与沟壑相间分布，梁顶地形较为平坦、地势较开阔，地表为荒漠，生长有耐旱植物，总的地势南高北低。

场址区区域地理环境按地形地貌可分为北部沙漠区、中部黄土梁峁涧区和南部丘陵沟壑区，分别约占总面积的三分之一。

海拔介于1600m～1850m之间。

场址区位于毛乌素沙漠南缘黄土高原台地上，毛乌素沙漠绵延于北，黄土梁峁横亘于南。

区域地貌主要以特有的黄土塬、梁、峁地形为特征。

本场地土为马兰黄土，根据《岩土工程勘察规范》（GB500212009年版）及《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB500252004），依据拟建物特点及场地条件、勘测任务要求，对场地土的湿陷性进行控制性勘察，根据土工试验成果及土层结构特征，在勘探深度范围内，自上而下将地层分为三个层组共3层，其中

（1）层耕植土（Qpd），

（2）层为黄土状粉土（Q3m），具中等～轻微湿陷性；（3）黄土状粉土（Q3m），无湿陷性，其土层结构特征描述如下：

（1）耕植土（Qpd）：

灰黄色，松散，主要以粉土为主，含有大量的植物根茎，有机肥等，平均层厚0.75m；

（2）黄土状粉土（Q3m）：

浅灰黄色、浅土黄色，稍密-中密，稍湿，颗粒均匀，以粉粒为主，含少量粉砂质，层理不清晰，层中含钙质结核，小而尖，也有树枝状，并零散分布，与表层土接触部分含有植物根茎，含较多气孔和虫孔，具中等～轻微湿陷性，湿陷土层平均深度23.6m，分布连续。

（3）黄土状粉土（Q3m）：

灰黄色，褐黄色，稍密~中密，稍湿，以粉粒为主，含少量粉砂质。

成分均一，分布连续。

（受勘探深度限制，该层未揭穿）。

2.3施工范围交接口及施工协调

2.3.1施工范围：

本次施工的工程项目为国电定边新能源有限公司定边黄湾50MW风电工程25台国电联合动力UP2000-115陆上型风机设备的塔架安装、机舱安装、叶片安装、其他附件安装、配合调试，25台箱式变电站安装，电缆光缆敷设及附件安装等工作。

具体内容包括（但不限于）：

●塔筒、机舱、轮毂、叶片以及配套的设备部件的到货二次检验检测、卸车、保管、二次搬运；

●吊装设备运输、进出场、机械设备站位、场内拆卸及转移；

●塔筒、机舱、轮毂、叶片以及配套的设备部件等的现场组装、安装、移交前的安全保卫；

●塔筒内部电气动力、控制线缆敷设及接头制作连接安装，接地系统连接，电气设备（含控制电缆光缆等）安装、试验、调试等；

●箱式变电站及配套设备部件的到货卸车、保管、二次搬运；

●箱式变电站的现场组装、安装（包含接地系统），配合调试、并网试运行；

●塔内底部设备安装以及电缆的连接，箱变至风机的电缆沟开挖、回填、电缆敷设、电缆连接，电缆、光缆敷设采用穿管加直埋方式，埋深1.5米；电缆接线端子加工制作及电缆交接试验，光缆敷设，风机的清理等；电缆防火采用柔性有机堵料（防火泥）封堵并对封堵处1.5米以内电缆涂刷防火涂料；箱变至风机低压电缆长度约为45米，规格为[6×（3×240）+3×240]mm2电缆（即每组6根3×240，另加3根PEN）。

三、施工方案及技术措施

3.1.施工部署总体安排

风机安装施工按照施工组织设计的总体部署要求为原则，保证风电机组设备的卸车和机组设备的安装施工顺利完成,实现优质工程的奋斗目标，在时间上做到计划先行、统筹考虑，综合安排，充分考虑当地季节性气候的影响，做好分阶段风机的安装安排工作。

以施工进度计划为依据，科学合理地安排风电机组安装施工进度计划，做到各种资源配置合理，编制现场组织实施专项方案，对施工临设、道路交通、施工用电等进行阶段性调整，做到优化施工程序，以国电创优项目为基准，严格履行创优工程细则，为使该工程达到创建优质工程不懈努力。

3.2风机设备吊装吊车的选择

该项目选用的风电机组设备重量大安装高度高，为确保安全，又避免不必要的浪费，吊车的选择非常重要，该工程中最重且安装位置最高的部件-机舱，其是外形最大最重且安装位置最高的部件，所以，大型吊车的选择应以机舱尺寸、重量来确定吊车的吨位与型号，综合联合动力115型机舱的实际情况我方拟选用主吊为：

抚挖500吨履带吊车1台；220吨汽车吊1台，70吨2台，50吨1台、半挂车5轴的2辆、100吨拖板车1辆。

3.2.1风机设备数据、抚挖500吨履带吊车数据的对比：

吊车额载:

主臂84米+副臂12米105T

设备重84吨，吊具重4吨，96米工况，18米工作半径时，额定载荷为105吨，负荷率为（84t+4t）×1.1/105t=92.1%（不均衡载荷系数取1.1）。

3.2.2目前吊装风机的数据

总成

部件

数量

重量

尺寸

最大直径

最小直径

单重/t

总重/t

叶片

56mX3.7mX2.8m

-

-

3

12

36

机舱

10200mmX4200mmX4200mm

-

-

1

84.3

84.3

轮毂

3750mmX3000mm

-

-

1

22

22

塔架（80m，三段）

181659Kg

底段塔筒（21200mm）

4200

4200

1

68.888

68.888

中段塔筒（26700mm）

4200

3617

1

55.941

55.941

顶段塔筒（29200mm）

3617

3000

1

38.869

38.869

内附件（爬梯、平台）

-

-

1

1.845

1.845

基础环（2400mm）

4600

4200

1

16.116

16.116

3.2.3质量标准

执行国家《机械设备安装工程施工及验收规范》GB50231-98；

执行国家《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-98；

3.2.4抚挖500吨履带吊车的安拆，参见主吊安拆方案。

3.2.5施工流程及风机安装施工顺序如下图：

风力发电机组设备安装流程图

四、吊装前的准备工作

4.1施工准备

1）场地空间80m×60m以上为宜，空间内平坦、无障碍。

2）主吊站位场地必须平整压实（高度差不能大于10cm），主吊区域地耐压力必须大于每平方米16吨，辅助吊车站位及行走地耐压力必须大于每平方米12吨。

3）为了保证起重机进行吊装作业时的安全，对起重机站位点的地面应进行碾压和平整，并达到12t/m2的承载力要求，必要时采取铺设钢板或路基箱等辅助措施。

汽车起重机在进行吊装作业时必须在支腿下铺垫路基箱或道木。

4）为实现国电创优目标，场地布置除按上述3条要求外，现场要清理整洁干净，为保证安全，需设彩旗彩带围挡，入口外设置安全警示牌，除作业人员、监理、业主外，其余闲散人员不得入内。

5）吊装所用吊具、吊带由供设备厂家提供，符合风机吊装要求，并向监理方提供相关合格手续，主、副吊车应具有检验合格证。

6）土建工程与吊装工程的交验，根据联合动力厂家要求基础环交验，测试水平度≤3mm内，测试点不少于8-10个，接地线测试最大值不得超过4Ω，承台混凝土强度达到土建验收标准，并向监理方出示检验报告。

7）土建施工单位交出的场地必须符合50m×60m最低标准，且要求平整度、垂直度符合吊装要求，现场塔筒内卫生整洁。

8）制定吊装应急预案，见吊装应急预案文本。

4.2工器具准备

4.2.1安装前对本工程所用工器具进行检查，确保工器具齐全有效。

4.2.2吊装风速要求

塔筒、机舱：

平均风速不超过10m/s（轮毂高度10分钟平均值），发电机、叶轮：

平均风速不超过8m/s。

4.3设备卸车及保管

为了避免因设备到货不齐而影响拟定的风机安装顺序，设备卸车时的顺序也按安装顺序进行。

4.3.1塔筒卸车

准备好吊具，拆除所有塔筒固定在平板车上的工装（法兰支撑、吊链、吊带等）；利用2台70T汽车吊卸车，卸车后，不能在没有存放支座的情况下将塔筒直接放置在地面上，应将塔筒放置在平坦的地面上，并在塔筒法兰下部垫道木或沙土槽，以确保塔筒不会滚动，完成塔筒吊卸。

塔筒内的钢梯和平台在工厂已经安装完成；拆除塔筒固定在车体上的支撑、拉链等固定件；起吊塔筒时采用扁平吊带，吊点应分别设置在距上下法兰1∼2米的位置，汽车吊缓慢起吊，起吊过程中应使塔筒保持水平，平稳放置在地面上，地面不平时应预先垫平并压实。

吊装前检查包括以下内容：

确认塔架下法兰与基础环的对接标记。

检查防腐层是否受到损坏，如有损坏，及时报告监理工程师及业主和厂家并要求厂家工作人员对其进行处理，在处理部位油漆干透后才能吊装。

检查塔架筒体是否变形，如有问题及时报告监理工程师及业主和厂家。

4.3.2机舱卸车

机舱主要由变速箱、发电机、动力传动系统、电气系统和控制系统等组成，机舱是风电场的核心部件，为组合后整体供货。

机舱卸车采用220T汽车吊，平板车将机舱运输到施工现场后，汽车吊应预先停好位置，要将机舱卸到汽车吊可以吊装的位置上。

从机舱顶部拆下3个保护盖，将220T吊车安装的定位工具穿过这3个保护盖，将机舱固定在机舱安装梁位置；从平板车上卸载机舱，并将机舱停放于坚实且水平地面上，并下垫道木和塑料泡沫；从主框架吊耳上拆下吊梁卸扣，并拆下吊梁，盖上机舱顶部的3个保护盖。

完成机舱安全吊卸。

4.3.3轮毂卸车

轮毂卸车时，三个吊环螺栓要拧进人孔法兰。

钩住起重机的三股钢丝绳这时固定在吊环螺栓，起吊速度应缓慢、平稳，并将卸下来的自带H形架的轮毂停放在平坦、严实的地基上，然后安排工作人员脱钩，完成轮毂安全卸车。

注意事项：

现场人员佩带安全帽，安全鞋及作业用手套。

检查场地坚固、平整。

选择好场地，预先制定现场布置图；检查吊具，选用合适的吊带。

货车和吊车就位。

将轮毂吊至指定位置，用垫木分别垫在法兰的凸缘处，并保持轮毂水平放置。

轮毂与主轴连接的法兰面朝下。

检查轮毂的防腐层是否受到损坏，如有损坏，及时报告监理工程师及业主和厂家进行处理、检查法兰处是否存在油污，并及时报告在处理油漆干透后才能吊装。

4.3.4叶片卸车

考虑到2MW叶片过长的因素，所以运输时尤其注意，运输指挥人员应准确的判断路面及路面转弯的信息，确保叶片安全，完好的运输至指定基位，拆卸叶片时，应首先拆除叶片固定在平板车上的工装；在叶片的端头和根部各栓一根晃绳起导向和稳定作用；将吊带固定在指定位置水平起吊叶片距离地面约2米位置，利用2台70T汽车吊进行抬吊，将吊带固定在指定位置，水平吊起叶片至距离地面一定高度；缓慢且保持水平，将叶片卸到指定地点。

注意事项：

现场工作人员必须佩带安全帽、安全鞋、防护手套及安全带。

安排人员检查场地的坚固和平整。

检查所有吊具是否齐全。

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的编号是否对应。

检查所有叶片表面是否有划痕或损伤。

检查钢丝绳、液压缸、液压管和接头，所有外露的接头均用专用塑料堵头密封。

主吊和副吊车就位。

4.3.5小件设备卸车

塔筒内的变频器、控制柜、支架、小吊车等物件的集装箱直接卸在临建设施生活区。

变频器和控制柜在开箱后要用防雨布进行保护，安装时由卡车运到机位。

卸车和开箱过程中派专人安全监督全过程。

4.3.6设备接受及保管

4.3.6.1项目部在设备到货前制定一份设备到货清单。

根据现场实际条件和“运输指南”显示的风机各部件尺寸、重量选择适合的起重机。

4.3.6.2对厂家提供的设备合格证、检验证书交由甲方保存，其它辅助设备、配件、标志等进行清点检查。

4.3.6.3对进场道路、现场区域进行认真检查。

看是否符合卸货条件。

4.3.6.4在现场接收风机各部件时（塔筒、控制器、机舱、轮毂和叶片等）

应和装箱单一一对照。

数量、型号是否正确。

4.3.6.5应对特殊风轮机各部件检查是否有可见破损或缺陷。

一旦发现交货与货单不符，并且发现有破损，现场质检员应在货单上尽可能准确地记录偏离和破损情况，并请由业主、监理、厂家、施工单位对货物进行开箱、检查。

确认签字后移交给施工单位。

4.3.6.6设备移交给我单位后，我单位将派人24小时对安装现场进行看护，确保设备及附件完好无损、无遗失。

4.4吊装前检查

4.4.1吊装专用工具检查

4.4.1.1吊装专用工具的准备：

根据《吊装专用吊具清单》检查工装的符合性、齐全性、完好性。

4.4.1.2吊装专用工具使用前及使用中的检查：

a.吊索、吊具必须是专业厂家按国家标准规定生产、检验、具有合格证和维护、保养说明书，报废标准应参考各吊索具相关报废标准。

b.吊耳螺栓无弯曲，螺栓、螺母的螺纹无变形、无损坏。

c.吊具焊接件无裂纹、开裂现象，无弯曲、永久变形、损坏现象。

d.吊带表面没有磨损、边缘割断、裂纹及其它损坏；缝合处无变质；带子没有老化。

e.钢丝绳应无损坏与变形的情况，特别注意检查钢丝绳在设备上的固定部位，发现有任何明显变化，应立即报告主管人员以便采取措施。

4.4.3安装工具检查

4.4.3.1根据《联合动力风力发电机组安装手册》在施工前准备好工具。

4.4.3.2安装工具的检查：

a.检查工具的完好性，并查看工具的合格证、校验证书、使用期限等。

b.专用工具需按照《使用说明书》操作规定正确使用工具。

c.专用或特殊用途工具使用前应试用，以校验其可靠性。

4.4.4塔筒吊装前准备工作

1）检查塔筒

a）检查塔筒内的连接螺栓有无松动，安全滑道是否处于正常工作状态。

b）检查塔筒外表面是否有灰尘、油污等并清理干净后再吊装。

c）清理塔筒各个螺纹孔、清理基础环的上法兰面。

2）用美纹胶带、记号笔按1-12号顺序编号，同一根电缆两端做相同编号，为防止脱落，每端编号间隔200mm重复标记。

3）将主电缆首端拉直、排列整齐，按线材编号对应主电缆线夹位置，从上至下依次固定在第三节塔筒的电缆夹上，卡紧电缆夹，螺钉锁定。

4）电缆预留长度要求：

主电缆穿过电缆支架、塔筒平台中心过线孔伸出塔筒顶部法兰9m。

尾端余留线段过塔筒平台中心过线孔平铺于塔筒内。

5）检查塔筒内照明电缆是否已布置好。

如无接线，每段塔筒内的照明电缆按220VAC接线方式接好，照明电缆33W4用电缆标签标注，预布置好相连塔筒间照明电路到第一节塔筒内。

6）将机舱接地电缆，机舱电源12W1、急停电缆70W3两端用相同编号电缆标签标注，缠绕成卷，放置于顶段塔筒顶部内随塔筒一起吊装，。

7）准备好表中物料及工具并预先放置在基础环内。

序号

名称

规格/型号

数量

备注

1

柴油发电机

220V/380V15KW

1

2

线盘

220V/380V100m

2

3

对讲机

TC-610/TK3201

5

4

环型呆头扳手

75mm

2

5

电动冲击扳手

1″600Nm

2

6

内六角套筒

1″75mm

2

7

内六角套筒

1-1/2″75mm

1

8

液压扳手组套

1-1/2″1000~8000Nm

1

含电动泵及油管

9

塔筒安装导销

φ49.5

3

10

记号笔

黑色

1

11

六角头螺栓组

M48×303

112

8）准备好下表中物料及工具放置于底段塔筒顶部的平台上并绑扎牢靠。

序号

名称

规格/图号

数量

备注

1

六角头螺栓组

M36×240

152套

10.9S

2

二硫化钼润滑脂

Molykote1000paste

2瓶

每管250ml

3

塔筒安装导销

φ37mm

3根

4

内六角套筒

1″55mm

2只

5

两用扳手

55mm

1

6

液压扳手组套

1″最大4500Nm

1套

含油管、压力表

7

电动泵

0-700bar1

台

9）塔筒底部法兰水平方向系2根φ12×50m的揽风绳，用以起吊时控制塔筒方向，如下图所示。

在塔筒底部法兰处系揽风绳

10）活动平台组装及定位

a按活动平台装配图（见厂家安装图纸）现场组装活动平台。

b将组装好的活动平台起吊至塔筒基础法环内。

c调整支腿地脚螺栓,将活动平台上平面调至水平。

d在基础环上划塔筒出门的位置中心线,并画出此中心线对应的法兰十字中线，以此十字中心线为安装基准线,安装时保证图纸规定的定位尺寸。

11）分别起吊变频器、主控柜、水冷柜、EPS柜、电池柜等至活动平台上，变频器需安装落位至规定位置（见安装图），其余电气柜可先与变频器紧靠放置，并用防雨布或塑料布将所有电气柜包覆后用软绳绑扎在一起。

12）按下表中内容准备好底段塔筒吊装用工具。

序号

名称

规格/图号

数量

备注

1

上吊耳

XE-2000通用25t

4

低段塔筒上吊具

2

六角头螺栓

M48×24010.9

8

3

六角螺母

M4810

16

4

垫圈

48300HV

8

5

压制钢丝绳索

φ48×13m

2

6

单轮开式结构

50t

2

7

聚酯环型圆吊

35t×3.5m

2

8

美标弓型带母

2″（35t）

2

9

美标弓型带母

1-3/4″（25t）

4

10

下吊耳

XE-2000通用25t

2

低段塔筒下吊具

11

六角头螺栓

M48×24010.9

4

12

六角螺母

M4810

8

13

垫圈

48300HV

4

14

聚酯环型圆吊

35t×7m

2

15

美标弓型带母

2″（35t）

2

16

两用扳手

55mm

1

17

环型呆头扳手

75mm

1

13）安装底段塔筒吊具

a、按图1-1、1-2所示安装底段塔筒上吊具，四个吊耳在塔筒顶法兰上互成90°均布，且上面两个吊具及下面两个吊具之间连线呈水平，然后用55mm开口扳手紧固塔筒吊具螺栓组。

图1-1塔筒吊具图1-2主起吊端

按图1-3所示安装2组底段塔筒下吊具，并用75mm呆头扳手紧固塔筒吊具螺栓组。

注：

塔筒下吊具必须安装于法兰上半部分并对于法兰直径中心线对称，且倾角β1不超过20度（一般两吊具间隔8～10个孔左右即可）（如图1-4）

图1-3辅助起吊端图1-4安装倾角β1

注：

螺栓组、螺栓转换衬套及吊具装配孔之间配合不宜过松或过紧，能自由穿入及移动即可。

五、风机和箱变吊装程序、方法

5.1塔筒吊装

塔筒起吊风速要求≤10m/s（轮毂中心高度处10min平均风速）。

5.1.1底段塔筒吊装

1）将主吊车与辅助吊车和塔筒吊具相连（主吊与塔筒上吊具相连），准备起吊。

2）主、辅吊车同时起吊，待塔筒离开地面以后，主吊车继续提升，辅助吊车则调整塔筒底端和地面的距离，当塔筒离地约1.5m的时候，副吊车停止上升。

通过调整辅助吊车的大臂及主吊车的配合使塔筒处与垂直状态。

3）辅助吊车脱勾，卸去塔筒下吊具。

4）主吊车提升底段塔筒至电气柜柜体上方合适高度（约1.5m左右）时，塔筒缓慢下落，并用2根导向绳配合调整塔筒位置以防止塔筒与柜体磕碰，快接近基础环时拆掉导向绳，根据基础环上塔筒门的标记线缓缓旋转确定好塔筒门位置。

5）把所有用于塔筒底部法兰连接的螺栓、垫片、螺母放置在基础环内部。

将螺栓涂上防腐油脂，螺纹部位禁止涂油，按照要求涂抹二硫化钼并把它们以环状堆放以便于拾取。

6）螺栓外螺纹最少保证螺栓螺纹3/4长度，螺母支撑面于垫片的接触面涂抹二硫化钼润滑剂。

7）在底段塔筒安装前在基础环法兰连接处涂抹两圈密封胶，以防止水进入。

8）基础环法兰面如果有附着物像水泥等需用角磨机进行清理，但需注意不能对基础法兰有所伤害。

9）第一节塔筒缓慢吊起接近低段平台时，平台上四周配备安装人员防止塔筒内环平台及电缆夹板磕碰变流器柜、控制柜。

10）塔筒吊装离开地面时，如果塔筒表面油漆有破损及时进行补漆，安装好塔筒后，将很难到达这些区域补漆。

11）吊起塔筒旋转塔筒门到必需的位置放下塔筒