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在百米高空穿针引线
发布时间:2023-06-30
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  午后的阳光穿透云雾,象山一期海上风电建设现场沐浴在金光里。一个重达260吨的机舱被起重船缓缓吊起,在项目总工陈辉的注视下,147枚机舱螺栓与塔筒顶部法兰进行百米高空之上的“穿针引线”。
  三航局承建的象山一期海上风电项目位于浙江象山县鹤浦东南侧,装机容量25.42万千瓦,需安装41台6.2兆瓦风电机组。项目所在的杭州湾入海口,与亚马逊河口、恒河河口并称为世界三大强潮湾,风浪频繁,最大潮流每秒达到2.24米,船舶在这样的海面上施工困难重重。
  按照设计方案,风机的机舱需要起吊到约40层楼高的高空,通过147根螺栓与法兰的孔位对号连接。“哪怕丝毫的差错,都可能造成难以弥补的后果。”项目总工陈辉拿到方案后,锁紧眉头说道。
  法兰的孔位直径4厘米,与机舱螺栓粗细仅相差2毫米,海面上船体的一点点晃动,传导到高空的晃动会成倍增加,穿孔难度可想而知。按照传统的施工方法,船体晃动时,施工人员会拉着防风绳防止机舱像钟摆一样大幅晃动,但是在风浪较大的情况下,效果非常有限,这也正是让陈辉压力倍增的原因。
  如何让摆幅降下来,成了高空“穿针引线”首先要解决的问题。一天中午,陈辉看到电视里正在播放抖空竹的非遗技艺,不管丝线怎样缠绕,空竹在空中翻飞始终保持稳定。“我们可以模仿抖空竹的方法,把摇摆的动能分散到各条防风绳上,让机舱保持平衡。”陈辉激动地说,并在当晚画出了一副液压绞车的构思图。
  液压绞车位于机舱下方,只需使用4根绳子勾住机舱吊点,让绞车吸收吊装重物的晃动能量,根据设定好的参数,自动调整平衡,使机舱的摆幅降下来。在液压绞车收放绳过程中,从一个液压绞车中排出的液压油与流入至另一个液压绞车的液压油基本一致,几乎不需要液压泵提供额外的供油以维持一定的收绳压力,结构简单,成本也低。
  为了验证方案可行性,技术团队通过bim技术反复进行力学结构验算分析,连续几天的数据观测,发现机舱晃动明显降低,水平位移幅度由之前的平均15厘米降低到了3厘米以内。液压绞车的试验虽然成功,但对于机舱的毫米级对接要求,还有一定差距。
  “现在家庭都用一种穿针神器,我们也可以参照其原理,通过先引导后再穿进去是不是容易一点?”在研讨分析会上,技术员汪泽的一句话提醒了陈辉。他根据机舱的参数,设置了一种由“杆”和“锥”两部分构成的对接引导装置,当机舱向法兰靠近时,机舱会先伸出一根“杆”形的对接棒,对齐法兰端的“锥”桶进行引导定位,等“杆”完全进入“锥”内部时,将逐渐调整法兰孔和机舱螺栓的方向,直至机舱和塔筒拉紧,严丝合缝完成对接。
  这场高空之上的毫米级较量,使得单次吊装对接的成功率提高了一倍,象山一期海上风电仅用时51天,便完成了41台风机的安装任务。
  蔚蓝的海面上,缓缓旋转的叶片划出弧线,海风融合着中交人的智慧与勇气,将绿色能源带到千家万户。
  (实习编辑:新闻中心 孔德吉)
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  • 来源:三航局
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