某海上風電場風電機組運輸方案設計研究

凌佳楠，顧彥梁

（1.上海勘測設計研究院有限公司，上海 200335；2.三峽新能源鹽城大豐有限公司，江蘇 鹽城 224100）

十四五規劃要求大力發展新能源等戰略性新興產業，而風電的發展尤其是海上風電迎來快速發展[2]，風電機組的生產需求日益上漲。而風電機組都屬于超重、超長部件，設計合理的運輸方案也顯得尤為重要。本文以江蘇某海上風電場項目為例，對風電機組運輸方案做了相關設計研究。

1 項目概況

本項目海上風電場位于江蘇省某海域，場址水深在7.5—20.9 米之間，擬安裝38 臺單機容量為4.5MW 的海上風力發電機組，風電機組各部件相關參數如表1 所示。

表1 風電機組各部件相關參數表

2 風電機組運輸原則

（1）機組所有部件要求運輸到海上機位點，由施工方開始按照供貨方要求，負責接貨和卸貨轉駁、機組除濕、海上機組吊裝與接線。

（2）海上機組陸上運輸，需要考慮風電場區域碼頭情況以及碼頭附近的堆場規劃根據施工作業碼頭選取情況，考慮運輸方案的合理性、運輸物資和設備運輸的可靠性、經濟性、運輸安全性。

（3）機艙、發電機、輪轂及葉片由于高度和寬度嚴重超限，運輸方案在考慮運輸可通過性的同時考慮運輸成本最小化，同時部件出廠姿態應盡量考慮方便于轉接駁吊裝，以保證吊裝效率，運輸技術方案應考慮到市場上供需緊張的重型裝備資源，選取裝備資源可控的運輸技術及方案。

3 風電機組陸上運輸

3.1 陸上運輸工具配備

陸上運輸工具主要以平板車為主，一般一輛平板車運輸一個大部件（葉片一般運輸一套，即3 支），根據風電機組各部件尺寸要求，計算得到各部件擬采用的平板車參數。

3.2 陸上運輸綁扎要求

（1）發電機綁扎要求：裝車時，在車板與發電機支座之間放置膠皮或薄木板，增加摩擦力，防止發電機支座滑移；發電機裝好后用16 個60mm 長角鐵（50mm×50mm）緊貼運輸支架四周，并與放置面焊接在一起，角鐵均勻分布在支架四周（運輸架長、寬方向各4 個），焊接牢固，同時對發電機進行捆綁加固。包裝好后，用φ17.5mm 的鋼絲繩分別固定支座四角，將支座與車板兩側的加固點栓結好，再用5 噸的葫蘆收緊，使發電機與車板捆綁加固為一體；捆綁加固好后，在發電機外表面使用10m×10m 防雨布將發電機完全苫蓋，需用網狀的細麻繩將防雨布罩上，在發電機底部打結收緊。

（2）機艙綁扎要求：裝車時，在車板與機艙支座之間放置膠皮或薄木板，增加摩擦力，防止支座滑移，同時對設備進行捆綁加固。包裝好后，用φ17.5mm 的鋼絲繩分別固定支座四角，將支座與車板兩側的加固點栓結好，再用5 噸的葫蘆收緊，使機艙與車板捆綁加固為一體；左、右機艙底組件與運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固定。機艙底組件裝車后必須先將彩條防雨布墊放在左、右機艙底組件下，將其整個包裹。運輸過程中不得使雨水、污泥等甩濺到設備內部；捆綁加固好后，在機艙外表面使用10m×10m 防雨布將設備完全苫蓋（雨布內側涂刷防水膠），需用網狀的細麻繩將防雨布罩上，在機艙底部打結收緊。

（3）輪轂綁扎要求：輪轂裝好后用10 個60mm 長角鐵（50mm×50mm）緊貼運輸支架四周，并與放置面焊接在一起，角鐵均勻分布在支架四周（兩側面各3 個，四個端部各1 個），焊接牢固，同時對設備進行捆綁加固。包裝好后，用φ17.5mm的鋼絲繩分別固定支座四角，將支座與車板兩側的加固點栓結好，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，需用網狀的細麻繩將防雨布罩上，在輪轂底部打結收緊。

（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，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，同時對葉片支座進行捆綁加固。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的加固點栓結好，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 陸上運輸路線

（1）機艙/輪轂/發電機：大豐工廠—射陽港

運輸路線：大豐總裝—海堤路—臨海公路—開發大道—射陽港碼頭，里程約104.8 公里。

（2）葉片：阜寧葉片廠——射陽港

運輸路線：阜寧葉片廠—S329—射陽港碼頭，里程約79.4 公里。

4 風電機組海上運輸

4.1 海上運輸工具選擇及甲板布置方案

海上運輸工具主要以運輸駁船為主，一般將一套風電機組作為一個整體進行運輸（包括機艙1個，輪轂1個，發電機1 臺，葉片3 支），根據風電機組各部件尺寸要求，在保證運輸貨物慣性力滿足要求前提下[3]，計算得到本項目擬采用的運輸駁船參數如表2 所示：

表2 運輸駁船參數

4.2 海上運輸綁扎要求

重大件貨物運輸風險高、難度大，對綁扎方案要求嚴格，綁扎方案系固計算需滿足要求[4]-[5]，風電機組各部件的綁扎方案具體如下：

（1）發電機綁扎要求：在發電機工裝如圖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；焊接在運輸船甲板上的D 型環或吊點（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；臺車一側橫向焊6 塊止移塊，縱向焊4 塊止移塊。

圖1 發電機綁扎示意圖

（2）機艙綁扎要求：在機艙工裝如圖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；焊接在運輸船甲板上的D 型環或吊點（且與鋼絲繩或綁扎帶連接）承載能力不能低于10 噸；在機艙支架橫向一側焊4個止移塊，縱向焊2個止移塊，防止機艙移動。

圖2 機艙綁扎示意圖

（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；焊接在運輸船甲板上的D 型環或吊點（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 海上運輸路線

機艙+輪轂+發電機+葉片：射陽港碼頭—施工現場，里程約104.8 公里。

圖5 風電機組海運示意圖

5 結論

本文以江蘇某海上風電場項目為例，對風電機組各部件運輸方案進行介紹，風電機組海上運輸環境復雜，存在著不少安全隱患。因此，在做好交通運輸方案的同時，必須要做好安全保障措施，可從“人、機、管”三方面入手[6]，制定相應安全保障措施，確保風電機組設備安全運輸、順利交付。