近日,由三航局承建的惠州港口二海上风电塔筒项目塔筒完成出运,并已成功安装。
中广核惠州港口海上风电项目是粤港澳大湾区首个百万千瓦级海上风电项目,一、二期项目全部建成后装机总容量将达100万千瓦,每年可提供清洁电能约30亿千瓦时,可等效节省标煤约100万吨,减少二氧化碳排放量约235万吨。
承接海上风电项目,是三航局积极践行“碳达峰碳中和”战略目标和绿色发展理念的具体实践。塔筒的顺利出运和安装,标志着三航局打破了福建省固有加工厂对塔筒加工制造的垄断,实现了对海上风电单桩、嵌岩平台、导管架、负压桶、套笼等钢结构构件的全覆盖。同时,也标志着三航局首个塔筒制造生产线全线贯通,具备量产能力。
定制化方案解决生产线“硬伤”
海上风电塔筒是风电设备的重要组成部分,生产需要经过下料、回圆、防腐等十几道工序。作为风电机组和基础环间的连接构件,塔筒不但要承受上部数百吨重的风电机组重量,还要实现风电机组维护、输变电等功能。
在接到任务后,三航局六公司智造装配处立即成立了以党员洪春用、施剑欢为先锋,10余名技术人员为骨干的项目攻坚小组。“我们既为能参与自主加工制造海上风电塔筒项目而高兴,也因即将面临的挑战而忐忑。”为了能够更好地开展后续工作,技术攻坚小组主动到其他专业塔筒生产基地开展调研,学习提升。
“摆在我们面前的第一个问题是生产线硬件条件不足。”项目主要负责人洪春用说。“此前的钢结构项目,钢板最长也就十余米,而塔筒钢板最长达到25米。此外,与专门的塔筒制造基地相比,我们的起重能力不够,根本吊不起重达180吨的筒节。”一个个困难摆在眼前,技术攻坚团队深知,这是一场硬仗。塔筒制作期间,受多次台风特别是“杜苏芮”影响,斗尾基地塔筒加工车间受损严重,这无疑是雪上加霜。
然而,没有过不去的坎,只有打不倒的三航人。面临“大敌”,智造装配处全员皆兵,党员突击队和工人先锋号冲锋在前,不畏险阻,将塔筒加工任务放在第一位,针对该项目制定了专项生产方案,想方设法克服万难。
正所谓“兵来将挡,水来土掩”。普通吊梁不够长,就定制化设计制作专用吊梁;为了便于塔筒筒节焊接,设计加工了埋弧焊升降式焊接操作平台;车间起重能力不足,便在地面设置200米的生产线滚轮架,并布置轨道。待到塔筒筒节组对完成后,团队进一步利用轴线车和轨道将其输送到焊接车间、喷砂防腐车间,由此也让整条生产线顺畅了起来。此外,团队创新采用卷板机支架基础替代基坑开挖,节省了几十万的成本。
打磨首创工艺应对全新挑战
由于风塔常年处在恶劣环境中,且塔筒制造过程中的技术和工艺水平会直接影响风力发电机的性能和使用寿命,因此,塔筒施工面临着较高的可靠性要求,对产品的精度及外观的维护也都是全新的挑战。
“一套塔筒,总长度达到116米,共4层筒节,由54片不同的钢板组成。”洪春用介绍,塔筒区别于以往的单桩制作,每片钢板厚度均不相同,且要求相邻钢板中径对齐。在焊接过程中,必须保证严格的组对尺寸。焊缝余高和外观质量要求严格,不同厚度的钢板之间过渡必须要顺滑,才能保证风电塔的整体强度和稳定性,以抵御强风和外力的作用。
然而,塔筒钢板较薄,回圆后筒节变形量极大。受自重影响,单个筒节椭圆度偏差最大在200毫米以上,且筒节的椭圆度偏差随时间的增长而增加。因此,需要先进的工艺技术保证塔筒管节组对后尺寸达到设计规范要求。
为保证塔筒椭圆度,技术攻坚小组积极开展专题研讨,集思广益,对影响椭圆度的因素进行了认真细致的分析,从“人、机、料、法、环”5个方面展开讨论。严格按照下料尺寸,控制切割尺寸及方向偏差、板宽之差、对角线之差、筒壁最大缺陷深度、筒节任意横截面圆度公差等,并对卷制过程中板材表面的轻微伤痕及时修磨,使其圆滑过渡。
项目团队首次采用筒节无缝组对工艺,从下料、卷圆、回圆等开始就确保每一道工序的精度,并在焊接、回圆校正等工序上多次进行技术改进,以确保各筒节合拢时能精准定位、精密焊接,保证筒节在自然状态下闭合。
秉持“匠心智造”理念和攻坚克难精神,团队最终克服所有技术难点,完成出运和安装。
从“见招拆招”到“从容应对”,攻坚小组针对塔筒大直径薄壁圆度与椭圆度控制的难点,对塔筒的“设计-生产-运输-吊装”全过程严格把关,不断优化生产流程、工艺,确保产品按时保质交付,得到业主的高度肯定。