近日，中國船舶集團旗下中船澄西船舶修造有限公司承接制造的中船海裝大連莊河4號二期8MW110米24套海上風(fēng)塔，當(dāng)前正值持續(xù)交付發(fā)運。

海上風(fēng)塔塔筒是整個風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的骨架結(jié)構(gòu)，上連數(shù)百噸重的風(fēng)電機組，下連樁基、導(dǎo)管架等支撐設(shè)施，在海風(fēng)、海水腐蝕等惡劣環(huán)境下，塔筒制造的工藝和質(zhì)量直接關(guān)系風(fēng)電場建成后的安全和穩(wěn)定。該項目是中船澄西在成功突破大直徑海上風(fēng)塔制作后的首個批量化訂單 ，每套風(fēng)塔由4根塔筒組成，其中體積最大的塔筒底段直徑達7.5米，塔長17.6米，重約140噸，創(chuàng)公司批量化制造塔筒直徑之最。

新工藝破解生產(chǎn)“卡脖子”

對中船澄西而言，這個項目意味著新的考驗和突破。“我們面臨的首要難題是，公司各工序配套工裝及制造工藝無法滿足批量化生產(chǎn)大直徑塔筒需求。”鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)部項目負(fù)責(zé)人記得清清楚楚，“大連莊河項目鋼板最長近24米，單張鋼板最重約32噸，而車間現(xiàn)有的吊梁長度只有10米。”鋼板吊運，只是制造風(fēng)塔最基礎(chǔ)的工作，在后續(xù)鋼板運輸、塔節(jié)合攏、黑塔駁運、涂裝吊運、塔筒發(fā)運以及垂直安裝等環(huán)節(jié)還存在一系列的難題。

▲側(cè)托改造

為突破大直徑海上風(fēng)塔的制造瓶頸，項目團隊集思廣益，多次召開專項會議對現(xiàn)有的工藝工法進行整合、研究，想方設(shè)法解決硬件問題，并順利研制出大尺寸鋼板起運吊梁以及駁運工裝、組對機兩側(cè)加裝側(cè)托等效果顯著的新工藝。

▲黑塔駁運

“新工藝從根本上解決了很多‘卡脖子’問題。我們還通過應(yīng)用有限元分析仿真軟件，對黑塔流水線、塔筒駁運、噴砂、涂裝、白塔擱放、發(fā)運工序的滾輪擱放、工裝設(shè)計、發(fā)運擱放布置點進行整體建模分析及優(yōu)化，驗證方案可行性。”項目負(fù)責(zé)人自豪地說，“除此之外，我們還研究并投入使用了環(huán)縫自動化打磨設(shè)備、自動化噴涂設(shè)備等一批新設(shè)備，不僅保障了塔筒制造質(zhì)量，還大幅釋放流水線產(chǎn)能。目前我們每周能制作3套大直徑海上風(fēng)塔，具備批量化快速制造的生產(chǎn)能力。 ”

巧辦法實現(xiàn)周期壓縮

除塔筒制作，該項目業(yè)務(wù)還延伸至垂直安裝領(lǐng)域。和陸上風(fēng)塔不同的是，海上環(huán)境復(fù)雜、施工難度大，海上風(fēng)塔在交付前需采用直立方式安裝好配套的電氣設(shè)備。而該項目塔筒設(shè)計的兩層底部設(shè)備框架是通過4個斜支腿支撐懸空于法蘭面上，框架上需要安裝的變流器、輔助柜、鹽霧除濕機、通信柜、變壓器、控制柜等電氣設(shè)備，總重更是達到了34噸，相當(dāng)于近20輛小轎車，這對中船澄西鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)部項目團隊而言是一種全新且極具挑戰(zhàn)的安裝方式，如何保證設(shè)備框架準(zhǔn)確安裝落位、電氣件合理安裝，是擺在他們面前的一道難題。

▲垂直安裝

通過參考過往試制訂單垂直安裝的經(jīng)驗，項目團隊對結(jié)構(gòu)形式展開安裝可行性研究，并創(chuàng)新設(shè)計 了底座垂直擱放與底部設(shè)備框架預(yù)組一體式套塔發(fā)運工裝 ，提前對底部設(shè)備框架進行整體預(yù)組裝并實現(xiàn)電氣設(shè)備安裝。再通過抬升塔筒，進而安裝底部設(shè)備框架，不但保證了設(shè)備的定位尺寸要求，還極大提升了安裝效率。垂直安裝周期從最初的13天縮短至8天 ，有效保障了按期交付，得到客戶的高度認(rèn)可，更進一步加深了雙方在海上風(fēng)塔制作以及垂直安裝領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作關(guān)系。

目前，中船澄西已成功交付發(fā)運7套中船海裝大連莊河4號二期項目風(fēng)塔，實現(xiàn)了公司在大直徑海上風(fēng)塔制造領(lǐng)域“從0到1、從1到多” 的跨越。