某海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸方案設(shè)計(jì)研究

凌佳楠，顧彥梁

（1.上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200335；2.三峽新能源鹽城大豐有限公司，江蘇 鹽城 224100）

十四五規(guī)劃要求大力發(fā)展新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，而風(fēng)電的發(fā)展尤其是海上風(fēng)電迎來快速發(fā)展[2]，風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)需求日益上漲。而風(fēng)電機(jī)組都屬于超重、超長(zhǎng)部件，設(shè)計(jì)合理的運(yùn)輸方案也顯得尤為重要。本文以江蘇某海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目為例，對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸方案做了相關(guān)設(shè)計(jì)研究。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目海上風(fēng)電場(chǎng)位于江蘇省某海域，場(chǎng)址水深在7.5—20.9 米之間，擬安裝38 臺(tái)單機(jī)容量為4.5MW 的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)電機(jī)組各部件相關(guān)參數(shù)如表1 所示。

表1 風(fēng)電機(jī)組各部件相關(guān)參數(shù)表

2 風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸原則

（1）機(jī)組所有部件要求運(yùn)輸?shù)胶Ｉ蠙C(jī)位點(diǎn)，由施工方開始按照供貨方要求，負(fù)責(zé)接貨和卸貨轉(zhuǎn)駁、機(jī)組除濕、海上機(jī)組吊裝與接線。

（2）海上機(jī)組陸上運(yùn)輸，需要考慮風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域碼頭情況以及碼頭附近的堆場(chǎng)規(guī)劃根據(jù)施工作業(yè)碼頭選取情況，考慮運(yùn)輸方案的合理性、運(yùn)輸物資和設(shè)備運(yùn)輸?shù)目煽啃浴⒔?jīng)濟(jì)性、運(yùn)輸安全性。

（3）機(jī)艙、發(fā)電機(jī)、輪轂及葉片由于高度和寬度嚴(yán)重超限，運(yùn)輸方案在考慮運(yùn)輸可通過性的同時(shí)考慮運(yùn)輸成本最小化，同時(shí)部件出廠姿態(tài)應(yīng)盡量考慮方便于轉(zhuǎn)接駁吊裝，以保證吊裝效率，運(yùn)輸技術(shù)方案應(yīng)考慮到市場(chǎng)上供需緊張的重型裝備資源，選取裝備資源可控的運(yùn)輸技術(shù)及方案。

3 風(fēng)電機(jī)組陸上運(yùn)輸

3.1 陸上運(yùn)輸工具配備

陸上運(yùn)輸工具主要以平板車為主，一般一輛平板車運(yùn)輸一個(gè)大部件（葉片一般運(yùn)輸一套，即3 支），根據(jù)風(fēng)電機(jī)組各部件尺寸要求，計(jì)算得到各部件擬采用的平板車參數(shù)。

3.2 陸上運(yùn)輸綁扎要求

（1）發(fā)電機(jī)綁扎要求：裝車時(shí)，在車板與發(fā)電機(jī)支座之間放置膠皮或薄木板，增加摩擦力，防止發(fā)電機(jī)支座滑移；發(fā)電機(jī)裝好后用16 個(gè)60mm 長(zhǎng)角鐵（50mm×50mm）緊貼運(yùn)輸支架四周，并與放置面焊接在一起，角鐵均勻分布在支架四周（運(yùn)輸架長(zhǎng)、寬方向各4 個(gè)），焊接牢固，同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行捆綁加固。包裝好后，用φ17.5mm 的鋼絲繩分別固定支座四角，將支座與車板兩側(cè)的加固點(diǎn)栓結(jié)好，再用5 噸的葫蘆收緊，使發(fā)電機(jī)與車板捆綁加固為一體；捆綁加固好后，在發(fā)電機(jī)外表面使用10m×10m 防雨布將發(fā)電機(jī)完全苫蓋，需用網(wǎng)狀的細(xì)麻繩將防雨布罩上，在發(fā)電機(jī)底部打結(jié)收緊。

（2）機(jī)艙綁扎要求：裝車時(shí)，在車板與機(jī)艙支座之間放置膠皮或薄木板，增加摩擦力，防止支座滑移，同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行捆綁加固。包裝好后，用φ17.5mm 的鋼絲繩分別固定支座四角，將支座與車板兩側(cè)的加固點(diǎn)栓結(jié)好，再用5 噸的葫蘆收緊，使機(jī)艙與車板捆綁加固為一體；左、右機(jī)艙底組件與運(yùn)輸車輛間放置海綿或草墊，不得使用鋼絲繩需使用軟性材質(zhì)固定。機(jī)艙底組件裝車后必須先將彩條防雨布?jí)|放在左、右機(jī)艙底組件下，將其整個(gè)包裹。運(yùn)輸過程中不得使雨水、污泥等甩濺到設(shè)備內(nèi)部；捆綁加固好后，在機(jī)艙外表面使用10m×10m 防雨布將設(shè)備完全苫蓋（雨布內(nèi)側(cè)涂刷防水膠），需用網(wǎng)狀的細(xì)麻繩將防雨布罩上，在機(jī)艙底部打結(jié)收緊。

（3）輪轂綁扎要求：輪轂裝好后用10 個(gè)60mm 長(zhǎng)角鐵（50mm×50mm）緊貼運(yùn)輸支架四周，并與放置面焊接在一起，角鐵均勻分布在支架四周（兩側(cè)面各3 個(gè)，四個(gè)端部各1 個(gè)），焊接牢固，同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行捆綁加固。包裝好后，用φ17.5mm的鋼絲繩分別固定支座四角，將支座與車板兩側(cè)的加固點(diǎn)栓結(jié)好，再用3 噸的葫蘆收緊，使輪轂與車板捆綁加固為一體；捆綁加固好后，在輪轂外表面使用10m×10m 防雨布將輪轂完全苫蓋，需用網(wǎng)狀的細(xì)麻繩將防雨布罩上，在輪轂底部打結(jié)收緊。

（4）葉片綁扎要求：由于葉片外殼的材料是玻璃纖維，易碎，所以不得用力敲擊外殼和在外殼上任意捆綁加固，必須按要求將支座和車板綁扎為一體；裝車時(shí)，在葉片支座與車板間放置橡膠墊，增加摩擦力，防止葉片支座滑移或受力變形，同時(shí)對(duì)葉片支座進(jìn)行捆綁加固。葉片包裝好后，前、后各有一支座，用φ15.5mm 的鋼絲繩將支座與車板兩側(cè)的加固點(diǎn)栓結(jié)好，再用不小于3噸（拉力）的葫蘆收緊，使葉片支座與車板捆綁加固為一體；在鋼絲繩與葉片支座棱邊接觸的部位需墊圓弧的“瓦片”或棉墊，防止鋼絲繩磨損，避免綁扎鋼絲繩斷裂。

3.3 陸上運(yùn)輸路線

（1）機(jī)艙/輪轂/發(fā)電機(jī)：大豐工廠—射陽(yáng)港

運(yùn)輸路線：大豐總裝—海堤路—臨海公路—開發(fā)大道—射陽(yáng)港碼頭，里程約104.8 公里。

（2）葉片：阜寧葉片廠——射陽(yáng)港

運(yùn)輸路線：阜寧葉片廠—S329—射陽(yáng)港碼頭，里程約79.4 公里。

4 風(fēng)電機(jī)組海上運(yùn)輸

4.1 海上運(yùn)輸工具選擇及甲板布置方案

海上運(yùn)輸工具主要以運(yùn)輸駁船為主，一般將一套風(fēng)電機(jī)組作為一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)輸（包括機(jī)艙1個(gè)，輪轂1個(gè)，發(fā)電機(jī)1 臺(tái)，葉片3 支），根據(jù)風(fēng)電機(jī)組各部件尺寸要求，在保證運(yùn)輸貨物慣性力滿足要求前提下[3]，計(jì)算得到本項(xiàng)目擬采用的運(yùn)輸駁船參數(shù)如表2 所示：

表2 運(yùn)輸駁船參數(shù)

4.2 海上運(yùn)輸綁扎要求

重大件貨物運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)高、難度大，對(duì)綁扎方案要求嚴(yán)格，綁扎方案系固計(jì)算需滿足要求[4]-[5]，風(fēng)電機(jī)組各部件的綁扎方案具體如下：

（1）發(fā)電機(jī)綁扎要求：在發(fā)電機(jī)工裝如圖1 所示位置各拉承載能力不小于10 噸的鋼絲繩或者綁扎帶，共4 根；焊接在運(yùn)輸船甲板上的D 型環(huán)或吊點(diǎn)（且與鋼絲繩或綁扎帶連接）承載能力不能低于10 噸；圖中四組兩根鋼絲繩或者綁扎帶之間的角度要求小于30 度；臺(tái)車一側(cè)橫向焊6 塊止移塊，縱向焊4 塊止移塊。

圖1 發(fā)電機(jī)綁扎示意圖

（2）機(jī)艙綁扎要求：在機(jī)艙工裝如圖2 所示位置各拉承載能力不小于10噸的鋼絲繩或者綁扎帶，共4根；焊接在運(yùn)輸船甲板上的D 型環(huán)或吊點(diǎn)（且與鋼絲繩或綁扎帶連接）承載能力不能低于10 噸；在機(jī)艙支架橫向一側(cè)焊4個(gè)止移塊，縱向焊2個(gè)止移塊，防止機(jī)艙移動(dòng)。

圖2 機(jī)艙綁扎示意圖

（3）輪轂綁扎要求：在輪轂工裝如圖3 所示位置各拉承載能力不小于10噸的鋼絲繩或者綁扎帶，共4根；焊接在運(yùn)輸船甲板上的D 型環(huán)或吊點(diǎn)（且與鋼絲繩或綁扎帶連接）承載能力不能低于10 噸；在工裝橫向焊4 塊，縱向焊兩塊止移板。

圖3 輪轂綁扎示意圖

（4）葉片綁扎要求：疊加船舷側(cè)第一層用直徑13mm 的鏈條在葉根支架與葉尖支架四周各拉四道與甲板地令綁扎，止移塊用16mm 左右厚的鋼板10 公分*20 公分的鋼板滿焊在船舶甲板上與葉片支架上，葉根支架與葉尖支架一邊各焊2 塊止移塊、橫向處各焊1 塊止移塊；第二層用直徑13mm 的鏈條在葉根支架與葉尖支架四周各拉四道與甲板地令綁扎，止移塊用16mm 左右厚的鋼板10 公分*20 公分的鋼板滿焊在龍門架上與葉片支架上，葉根支架與葉尖支架一邊各焊2 塊止移塊、橫向處各焊1 塊止移塊；另一船舷側(cè)平放甲板上用直徑13mm 的鏈條在葉根支架與葉尖支架四周各拉四道與甲板地令綁扎，止移塊用16mm 左右厚的鋼板10 公分*20 公分的鋼板滿焊在船舶甲板上與葉片支架上，葉根支架與葉尖支架一邊各焊2 塊止移塊、橫向處各焊2塊止移塊。

圖4 葉片綁扎示意圖

4.3 海上運(yùn)輸路線

機(jī)艙+輪轂+發(fā)電機(jī)+葉片：射陽(yáng)港碼頭—施工現(xiàn)場(chǎng)，里程約104.8 公里。

圖5 風(fēng)電機(jī)組海運(yùn)示意圖

5 結(jié)論

本文以江蘇某海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目為例，對(duì)風(fēng)電機(jī)組各部件運(yùn)輸方案進(jìn)行介紹，風(fēng)電機(jī)組海上運(yùn)輸環(huán)境復(fù)雜，存在著不少安全隱患。因此，在做好交通運(yùn)輸方案的同時(shí)，必須要做好安全保障措施，可從“人、機(jī)、管”三方面入手[6]，制定相應(yīng)安全保障措施，確保風(fēng)電機(jī)組設(shè)備安全運(yùn)輸、順利交付。