CN118854904B - 一种风电平台新加绕桩吊改装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电平台新加绕桩吊改装方法，包括以下步骤：对原有的固桩室进行加强改造，根据结构分段改造；绕桩吊底座预制，制作组成绕桩吊底座的结构；绕桩吊底座吊装，在插桩状态下提升平台至适当高度，进行定位与焊接。通过在平台上新增绕桩吊，并对其进行精确的预制和安装，可以显著提高风电安装时的起重能力和作业效率。新增加的绕桩吊使得平台能够独立完成风力发电机主塔的安装，无需依赖其他浮吊辅助，从而简化了安装过程并缩短了施工周期。造后的风电平台能够适应更大型风力发电机的安装需求，并且能够在更加复杂的海况下工作。

Description

一种风电平台新加绕桩吊改装方法

技术领域

本发明属于风电设备技术领域，涉及一种风电平台新加绕桩吊改装方法。

背景技术

由于海洋风电的发展，风力发电机趋向大型化并部署到深水区域，这要求起重设备能够适应更高的安装高度和复杂的海况。传统的风电安装平台无法满足这些需求，因此需要对现有平台进行升级改造以安装更大型的风力发电机。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种风电平台新加绕桩吊改装方法，包括以下步骤：对原有的固桩室进行加强改造，根据结构分段改造；绕桩吊底座预制，制作组成绕桩吊底座的结构；绕桩吊底座吊装，在插桩状态下提升平台至适当高度，进行定位与焊接。

优选的，所述对原有的固桩室进行加强改造，根据结构分段改造，包括以下步骤：首先片体预制，对纵壁板划分若干个片体预制；在船舶进坞并干坞之后，需要在桩靴下方的坞底摆放砂箱并在其中堆放砂，利用桩腿锁紧装置将桩靴完全下放到坞底砂箱上，使用锁紧装置、导环梁、油缸装置确保结构在施工过程中完全不受力；拆除桩腿围井外壁板以及四周影响片体吊装的构件，然后按照工艺要求开工艺孔，拆除换板区域的板；按分期要求安装壁板片体并进行焊接，焊接完成后进行探伤检查，并对舱室进行密性试验，最后恢复之前拆除的构件。

优选的，所述绕桩吊底座预制，制作组成绕桩吊底座的结构，包括以下步骤：下料，按照结构图和下料图进行材料切割；圆弧锥形板加工，划出压头等分线，每块板根据加工样板加工成锥形圆弧形状；圆弧锥形板拼制，采用弧度胎架板制作圆弧锥形板的拼制胎架，并在该胎架上对圆弧锥形板进行拼板和焊接，焊后进行火调；圆筒体组件预制：在圆筒体法兰加强板焊接完成后，安装三角板和T型法兰板；筒体内加强T型材预制，完成平直板的拼接。筒体结构总组胎架布置，在码头或其他可以起吊的区域布置总组胎架，并按照预定位置安装垫板、支撑管以及标记构件安装理论线，筒体结构总组，将反身的圆筒体组件吊装到总组胎架的支撑管上，调整至适当高度和位置，并进行固定。安装平直片体和圆弧锥形板片体，根据上端筒体和地样码板划线进行安装，并安装好筒体外板，以加强T型材地样线为准进行安装；筒体其它外板及舾装件安装，包括吊装吊环的安装。

优选的，所述下料，按照结构图和下料图进行材料切割，包括：锥形圆弧的两边各预留100mm的加工余量。

优选的，所述圆弧锥形板加工，划出压头等分线，每块板根据加工样板加工成锥形圆弧形状，包括：等分线间隔为100-120mm。

优选的，所述绕桩吊底座吊装，在插桩状态下提升平台至适当高度，进行定位与焊接，包括以下步骤：

平台提升，在插桩状态下，将平台提升到固桩室顶部；

锁定与吊装，锁定平台浮吊并吊装筒体法兰；

定位调节，注意法兰筒体底座与固桩室顶部位置的定位方向，引导法兰筒体底座至对接口位，并进行初步定位调节；

垂直度与高度测量，以甲板标杆标高平面作为全站仪基面，建立垂线测量面，分别测量法兰筒体底座十字位垂线的x, y, z值，通过斜钢丝调节，确保法兰筒体底座左右、前后的垂直度，同时，测量法兰面到甲板标高的高度，以确保高度符合图纸要求；

焊接定位，在精度定位满足要求后，加强板焊接定位；

焊接顺序与监控，先焊加强板角焊，再焊法兰筒体内壁对口焊，内壁焊后扣槽后，再焊筒体外壁对口焊，焊接过程中，每8小时测量一次法兰面的平面度，监控焊接变形，如出现偏差，立即停止焊接并报告；

焊缝探伤检查，焊后对所有焊缝进行探伤检查；

最终高度测量，全部完工后，再次以甲板标杆标高平面为基准，全站仪测量法兰筒体底座的高度，即测量法兰到甲板标高的高度。

优选的，所述测量法兰面到甲板标高的高度，以确保高度符合图纸要求，包括：法兰面到甲板标高的高度偏差在1mm以内。

优选的，所述每8小时测量一次法兰面的平面度，监控焊接变形，若出现偏差，停止焊接并报告，包括：出现的偏差值大于1.5mm，则停止焊接。

本发明的有益效果：通过在平台上新增绕桩吊，并对其进行精确的预制和安装，可以显著提高风电安装时的起重能力和作业效率。新增加的绕桩吊使得平台能够独立完成风力发电机主塔的安装，无需依赖其他浮吊辅助，从而简化了安装过程并缩短了施工周期。造后的风电平台能够适应更大型风力发电机的安装需求，并且能够在更加复杂的海况下工作。这不仅扩大了平台的应用范围，还提高了其在风电行业中的竞争力。通过减少对外部辅助设备的依赖，降低了施工成本，同时通过提高作业效率缩短了工期，从而减少了整体的工程成本。此外，提高精度控制和施工质量也意味着后期运维成本的降低，因为减少了由于安装不当导致的维护需求。

附图说明

图1是本发明方法总步骤的流程示意图。

图2是本发明方法对原有的固桩室进行加强改造的流程示意图。

图3是本发明方法绕桩吊底座预制的流程示意图。

图4是本发明方法绕桩吊底座吊装的流程示意图。

图5是本发明方法整体的结构示意图。

图6是本发明方法筒体结构总组胎架的结构示意图。

附图标记说明如下：1-新加绕桩A架；2-新加绕桩吊吊臂；3-新加绕桩吊转盘；4-新加绕桩吊底座；5-固桩室。

61-垫板、62-支撑管、63-码板；

71-直径6700地样线、72-直径7590地样线、73-地样线、74-地样十字线、75-方形口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，应理解，本申请不受这里公开描述的示例实施例的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了附图1～5，本发明实施例中，一种风电平台新加绕桩吊改装方法，步骤中提到的尺寸单位为毫米，包括以下步骤：

S1.对原有的固桩室进行加强改造，根据结构分段改造；根据固桩室加强结构特点，以及防止改造结构变形问题，因此改造工程分至少两期进行施工；

S11.首先片体预制，对纵壁板划分若干个片体预制；若纵壁上碰到有排电缆无法移位的情况时，需壁板开孔避开电缆。

S12.在船舶进坞并干坞之后，需要在桩靴下方的坞底摆放砂箱并在其中堆放砂，利用桩腿锁紧装置将桩靴完全下放到坞底砂箱上，使用锁紧装置、导环梁、油缸装置确保结构在施工过程中完全不受力；

排礅时，在桩靴下方坞底，摆放砂箱及在砂箱内堆放砂，船舶进坞干坞后， 桩靴下砂箱内按要求堆放好砂，再利用桩腿锁紧装置，把桩靴完全下放到坞底砂箱上，使用锁紧装置、导环梁、油缸等装置完全不受力状态，在固桩室顶及主甲板处，采用斜切限位块插入桩腿处，对桩腿进行限位固定。

S13.拆除桩腿围井外壁板以及四周影响片体吊装的构件，然后按照工艺要求开工艺孔，拆除换板区域的板；壁板骨材间加角钢加强。

S14.按分期要求安装壁板片体并进行焊接，焊接完成后进行探伤检查，并对舱室进行密性试验，最后恢复之前拆除的构件。

按分期要求，开一期工艺孔，拆除一期换板区域的板，其中，工艺孔板需用回，注意拆除质量；按分期要求，安装壁板片体，安装后焊接，与主甲板角焊及船底板焊接为全溶透焊，其它按图纸要求焊接，第一期焊接90%QC确认，满足要求才能拆除第二期工程；焊缝做探伤检查，舱室做密性试验，恢复拆除管路、电缆、舾装件等工作。

S2.绕桩吊底座预制，制作组成绕桩吊底座的结构；

S21.下料，按照结构图和下料图进行材料切割，锥形圆弧两边各加100mm加工余量；

S22.圆弧锥形板加工，划出压头等分线，等分线间隔100-120mm，每块板根据加工样板加工成锥形圆弧形状；

S23.圆弧锥形板拼制，采用弧度胎架板制作圆弧锥形板的拼制胎架，并在该胎架上对圆弧锥形板进行拼板和焊接，焊后进行火调；

S24.圆筒体组件预制：在圆筒体法兰加强板焊接完成后，安装三角板和T型法兰板；

S25.筒体内加强T型材预制，完成平直板的拼接。

S26.如图6所示，筒体结构总组胎架布置，在码头或其他可以起吊的区域布置总组胎架，并按照预定位置安装垫板61、支撑管62以及标记构件安装理论线；筒体结构总组胎架, 总组胎架布置在码头或其它600T浮吊能起吊的区域的圆筒体下端，设置20*700的垫板61，在垫板61每隔约1米安装码板63，以及在直径6700的周长上，设置8条等分直径219*10的支撑管62，支撑管62之间用L150*150*10角钢连成整体，在胎架地样划出方形口75、地样十字线74、地样线73、直径6700地样线71、直径7590地样线72，以及划出筒体加强T型材安装线，并标记出构件安装理论线；

S27.筒体结构总组，将反身的圆筒体组件吊装到总组胎架的支撑管上，调整至适当高度和位置，并进行固定，圆筒体组件反身后，吊装到总组胎架支撑管，按图纸尺寸调节好高度3109，及与筒体外板地样直径7590，筒体十字线与地样十字线对准定，把法兰面水平调水平，并固定在支撑管上。

S28.安装平直片体和圆弧锥形板片体，根据上端筒体和地样码板划线进行安装，并安装好筒体外板，以加强T型材地样线为准进行安装；圆弧锥形板片体安装，根据上端筒体以及平直板，对圆弧锥形板片体进行安装，再安装好筒体外板，以加强T型材地样线；

S29.筒体其它外板及舾装件安装，包括吊装吊环的安装，包括4个D型40T吊环。

S291.吊机厂家法兰筒体与筒体总组，筒体结构划出上端4109余量线，加留2mm切割余量，切除余量，按要求开坡口，并打磨好，并安装4个导向码板；吊装厂家法兰筒体，对应前后、左右方向，从导向板导入合拢口，调正十字线与地样十字线重合，用全站仪底板为基准面，基准面与中心线垂直，测量法兰平面度，平面度测量数据最高点不能大于7mm；法兰平面调到精度要求后，报验QC，船东合格后，在筒体内部周长每隔800安装码板；筒体合拢口间隙大于2mm时，外侧在坡口间隙间加扁铁垫实间隙,周长方向不大于300mm垫一个，防止焊接收缩大，影响法兰精度要求；筒体合拢口采用对称焊接；

安装筒体舾装件等结构，筒体结构焊缝做探伤，退火处理。

S292.绕桩吊底座法兰面机加工，采用全站仪底板为基准面，基准面与中心线垂直，测量法兰平面度，定出法兰加工原点标高；加工设备支撑平台安装，在筒体工装码板与设备支撑平台工装螺栓连接，并紧固螺栓，连接面加点焊固定。

设备空转，检测平面度和中心位置，参照船体结构精控的法兰水平基准点和圆心基准点，使用激光测平仪及百分表调整设备，并保证加工设备的水平和圆心与法兰的基准点误差在2mm内；

使用法兰铣刀设备回转一圈，初步测量法兰平面度，包括测量出法兰最高点与最低点落差数据，并结构图纸要求检测法兰整体厚度加工余量，并确是否满足加工要求；

粗加工使用铣刀盘，每次加工量1.5mm-2mm直至法兰面整体平整；

半粗加工使用铣刀盘，每次加工量0.1mm-0.3mm，并在加工过程中使用激光测平仪检测和控制，法兰的整体平面度<1mm,预留6mm余量特钻孔后再精加工；

用等分扣除法配合法兰加工设备，划出法兰螺栓孔分度圆中心Ø7760，然后再等分划出150个Ø60mm的螺栓孔钻孔中心点打洋冲点，并以洋冲点划出加工圆和Ø70mm检验圆，测量每组相邻孔间距误差±0.2mm，分度复测量，确认各孔中心线能二次重合，并报验；

每次钻孔前，需确认钻孔中心位置，确认无误锁紧设备进行钻孔，钻孔达2mm深度后，再次确认位置是否正确；

每钻3-5个螺栓孔加工后，使用游标卡尺、直角尺，参照检验线测螺栓孔相对位置（弦切线）孔径、垂直度等。

背面机加工，使用镗刀反刮也下平面，并保证反刮锪平下平面圆直径不低于Ø115mm，深度≤2mm；

精铣上平面，单次加工量0.1mm，使用激光平面测量仪测量法兰上平面数据，精修上平面至图纸要求平面度，并保证平面度公差范围≤0.4mm内。

S3.绕桩吊底座吊装，在插桩状态下提升平台至适当高度，进行定位与焊接。

S31.平台提升，在插桩状态下，将平台提升到固桩室顶部；

S32.锁定与吊装，锁定平台浮吊并吊装筒体法兰；

S33.定位调节，注意法兰筒体底座与固桩室顶部位置的定位方向，引导法兰筒体底座至对接口位，并进行初步定位调节；法兰筒体底座应注意与固桩室顶位置的定位方向，法兰筒体底座慢慢导在对接口位，法兰筒体底座相对固定法兰筒体底座，让吊车受力30%，对法兰筒体底座进行定位调节；

S34.垂直度与高度测量，以甲板标杆标高平面作为全站仪基面，建立垂线测量面，分别测量法兰筒体底座十字位垂线的(x,y,z)值，通过斜钢丝调节，确保法兰筒体底座左右、前后的垂直度，同时，测量法兰面到甲板标高的高度，以确保高度符合图纸要求；以甲板标杆标高平面作为全站仪基面，全站仪建立与基面垂线测量面，测量法兰筒体底座十字位垂线，分别测量(x,y,z)值,即右边测量沿高度方向测量(x)值不变,前边测量沿高度方向测量(Y)值不变,通过十字位的斜钢丝调节，对法兰筒体底座左右、前后垂直度定位,偏差在筒身高度/1000mm内。

S35.焊接定位，在精度定位满足要求后，加强板焊接定位；

以甲板标杆标高平面作为全站仪基面，全站仪测量法兰筒体底座高度，周长平均测量24个点，即测量法兰面到甲板标高高，偏差在1mm内，高度值满足图纸要求；

精度定位满足要求后，法兰筒体底座焊接加强板，共8个。

S36.焊接顺序与监控，先焊加强板角焊，再焊法兰筒体内壁对口焊，内壁焊后扣槽后，再焊筒体外壁对口焊，焊接过程中，每8小时测量一次法兰面的平面度，监控焊接变形，如出现偏差，立即停止焊接并报告；

法兰筒体底座焊接，先焊加强板角焊焊，再焊法兰筒体内壁对口焊，内壁焊后扣槽后，再焊筒体外壁对口焊，严格按参数焊接，焊接顺序，对称4个焊工同时焊，施工现场标示出焊接顺序，严格按焊接顺序焊接，现场带班做好监控，确保严格按焊接顺序及焊接质量，焊接详见法兰筒体底座焊接工艺；

焊接过程中，每8小时测量法兰面平面度一次，监控焊接变形，如出现偏差大于1.5mm 立即停止焊接，并报告项目组，重新修改方案后，才能施工。

S37.焊缝探伤检查，焊后对所有焊缝进行探伤检查；

S38.最终高度测量，全部完工后，再次以甲板标杆标高平面为基准，全站仪测量法兰筒体底座的高度，即测量法兰到甲板标高的高度。

全部完工后，以甲板标杆标高平面作为全站仪基面，全站仪测量法兰筒体底座高度，周长平均测量24个点，即测量法兰到甲板标高高，标高偏差不超过1.5mm。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种风电平台新加绕桩吊改装方法，其特征在于，包括以下步骤：

对原有的固桩室进行加强改造，根据结构分段改造；

绕桩吊底座预制，制作组成绕桩吊底座的结构；

绕桩吊底座吊装，在插桩状态下提升平台至适当高度，进行定位与焊接；

所述绕桩吊底座预制，制作组成绕桩吊底座的结构，包括以下步骤：

下料，按照结构图和下料图进行材料切割；

圆弧锥形板加工，划出压头等分线，每块板根据加工样板加工成锥形圆弧形状；

圆弧锥形板拼制，采用弧度胎架板制作圆弧锥形板的拼制胎架，并在该胎架上对圆弧锥形板进行拼板和焊接，焊后进行火调；

圆筒体组件预制：在圆筒体法兰加强板焊接完成后，安装三角板和T型法兰板；

筒体内加强T型材预制，完成平直板的拼接；

筒体结构总组胎架布置，在码头或其他可以起吊的区域布置总组胎架，并按照预定位置安装垫板、支撑管以及标记构件安装理论线；

筒体结构总组，将反身的圆筒体组件吊装到总组胎架的支撑管上，调整至适当高度和位置，并进行固定；

安装平直片体和圆弧锥形板片体，根据上端筒体和地样码板划线进行安装，并安装好筒体外板，以加强T型材地样线为准进行安装；

筒体其它外板及舾装件安装，包括吊装吊环的安装；

所述绕桩吊底座吊装，在插桩状态下提升平台至适当高度，进行定位与焊接，包括以下步骤：

平台提升，在插桩状态下，将平台提升到固桩室顶部；

锁定与吊装，锁定平台浮吊并吊装筒体法兰；

定位调节，注意法兰筒体底座与固桩室顶部位置的定位方向，引导法兰筒体底座至对接口位，并进行初步定位调节；

垂直度与高度测量，以甲板标杆标高平面作为全站仪基面，建立垂线测量面，分别测量法兰筒体底座十字位垂线的x, y, z值，通过斜钢丝调节，确保法兰筒体底座左右、前后的垂直度，同时，测量法兰面到甲板标高的高度，以确保高度符合图纸要求；

焊接定位，在精度定位满足要求后，加强板焊接定位；

焊接顺序与监控，先焊加强板角焊，再焊法兰筒体内壁对口焊，内壁焊后扣槽后，再焊筒体外壁对口焊，焊接过程中，每8小时测量一次法兰面的平面度，监控焊接变形，如出现偏差，立即停止焊接并报告；

焊缝探伤检查，焊后对所有焊缝进行探伤检查；

最终高度测量，全部完工后，再次以甲板标杆标高平面为基准，全站仪测量法兰筒体底座的高度，即测量法兰到甲板标高的高度。

2.根据权利要求1所述的一种风电平台新加绕桩吊改装方法，其特征在于，所述对原有的固桩室进行加强改造，根据结构分段改造，包括以下步骤：

首先片体预制，对纵壁板划分若干个片体预制；

在船舶进坞并干坞之后，需要在桩靴下方的坞底摆放砂箱并在其中堆放砂，利用桩腿锁紧装置将桩靴完全下放到坞底砂箱上，使用锁紧装置、导环梁、油缸装置确保结构在施工过程中完全不受力；

拆除桩腿围井外壁板以及四周影响片体吊装的构件，然后按照工艺要求开工艺孔，拆除换板区域的板；

按分期要求安装壁板片体并进行焊接，焊接完成后进行探伤检查，并对舱室进行密性试验，最后恢复之前拆除的构件。

3.根据权利要求1所述的一种风电平台新加绕桩吊改装方法，其特征在于，所述下料，按照结构图和下料图进行材料切割，包括：锥形圆弧的两边各预留100mm的加工余量。

4.根据权利要求1所述的一种风电平台新加绕桩吊改装方法，其特征在于，所述圆弧锥形板加工，划出压头等分线，每块板根据加工样板加工成锥形圆弧形状，包括：等分线间隔为100-120mm。

5.根据权利要求1所述的一种风电平台新加绕桩吊改装方法，其特征在于，所述测量法兰面到甲板标高的高度，以确保高度符合图纸要求，包括：法兰面到甲板标高的高度偏差在1mm以内。

6.根据权利要求1所述的一种风电平台新加绕桩吊改装方法，其特征在于，所述每8小时测量一次法兰面的平面度，监控焊接变形，若出现偏差，停止焊接并报告，包括：

出现的偏差值大于1.5mm，则停止焊接。