海上风电风机叶片更换方法与流程

本发明涉及海上风电风机叶片更换，具体为海上风电风机叶片更换方法。

背景技术：

1、随着对传统能源巨大消耗和环境污染问题的认识，海上风能有其独特的优势逐渐成为世界范围普遍重视的可再生能源，巨量的海上风机将进入投产运营阶段，不可忽视的是，越来越多的海上风机出现故障，风机叶片损伤报道也愈加频发，极大地影响了风场发电量收益。而随着海上风电单机容量朝大型化发展，单机故障如叶片损害等将产生非常多的经济损失。

2、海上风机叶片更换常采取叶轮整体更换方法，即轮毂和三个叶片整体拆卸吊装至自升式平台船，在平台船上进行叶片的更换，操作复杂，施工器具要求高，对施工平台船吊装能力、甲板面积等要求高，对气象条件要求严格；且在只有单叶片需要更换的工况下，整体式拆除，施工效率低，用时较长。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了海上风电风机叶片更换方法，解决了上述背景中提到的问题。

2、本发明提供如下技术方案：海上风电风机叶片更换方法，包括：

3、步骤s1，叶片过驳至平台船；

4、步骤s2，施工扫海，施工前需对现场进行勘探，根据现场情况进行扫海，扫海完成后形成扫海报告；

5、步骤s3，平台船进点；

6、步骤s4，叶轮盘车、锁定，使机组叶轮处于倒“y”型形式，其中待更换叶片位于竖直向上位置，并拆卸待更换叶片的防雷组件；

7、步骤s5，旧叶片拆除；

8、步骤s6，新叶片安装；

9、步骤s7，恢复及消缺，进行力矩等验收和电气线路复装。

10、优选的，所述步骤s1中，把验收合格的新叶片过驳至施工平台船，并采取固定措施。

11、优选的，所述步骤s2中，确定海底是否存在沉船、障碍物、沙坑等影响施工因素，并分析每个机位海底平整度，根据报告内容详细规划安排施工海域的清理工作，并根据扫测报告指导风机叶片更换施工。

12、优选的，所述步骤s3中，平台船就位确定水文条件及气象条件，采用dp定位、绞锚等方式进行就位，平台船就位确定水文条件及气象条件，采用dp定位、绞锚等方式进行就位，平台船进场作业前，搜集原机位作业船舶的进点方向和插桩位置，作业时应尽可能避开该方位进点，平台主吊吊机中心距机位中心不少于50m；风机桩基础站桩完成后，在风机桩基础与平台船之间搭设栈桥，形成平台船与机位上下通道。

13、优选的，所述步骤s4中；

14、叶轮盘车：在倒“y”字形状下4点钟和8点钟两只叶片上，安装叶片护板和一根30t×15m双眼扁平防护型吊带，安装位置为叶片补强区域，距离叶根处52m，由计算确定，4点钟位置的溜尾吊带另一端与主吊机连接，8点钟位置的溜尾吊带另一端与辅吊机连接，先使用主吊机提升4点钟方向的叶片向上提升45°，随后使用另外辅吊提升另外一只原8点钟位置的叶片，两台吊机同时提升，单个吊机对叶片的提升力不得超过18吨；

15、叶轮锁定：待竖直向上的叶片，即待更换的旧叶片转动到水平0°位置时，锁定叶轮，吊机卸力。

16、优选的，所述盘车两只叶片时，应进行承载力验算，严禁超过叶片设计承载能力。

17、优选的，所述步骤s5包括；

18、步骤s51，使用扁平吊带固定更换叶片：施工人员乘坐吊篮至待更换旧叶片上方，吊车缓慢靠近待更换叶片，用扁平吊带将叶片前、后两处锁住，分别将两处的吊带另一端挂到吊梁上，吊梁通过吊带固定到吊机主钩上，可采用吊带缠绕绑扎、打孔穿吊带方式起吊，其中打孔穿吊带需确定待更换叶片起吊点，施工不少于2孔；

19、步骤s52，拆卸螺栓：施工人员穿戴好劳保安全用品进入轮毂进行旧叶片拆除，叶片与轮毂连接螺栓松动后不取下螺母手能拧动即可；

20、步骤s53，旧叶片起吊：主吊机将叶片提升受力均匀后，将全部螺栓拆卸，螺栓拆卸完成后，吊机开始缓慢向外旋转，使叶片根部开始与轮毂脱离，待叶片与轮毂变桨轴承端面完全脱离后，通过吊机将叶片吊放到平台船上并固定。

21、优选的，所述步骤s51中，吊机钩头与被吊叶片之间处于垂直状态，不能有偏斜，提前在叶片外围延边扣、叶根处绑上拦风绳，用来控制叶片摆动。

22、优选的，所述步骤s53中，拆除叶片时吊车需缓慢移动，当螺栓脱出叶片法兰面后吊车先停止动作，待叶片状态平稳后再继续移动。

23、优选的，所述步骤s6包括：

24、步骤s61，清理：用干净抹布及清洗剂，清理叶片上的污迹及油污，用角磨机和打磨片打磨掉叶片法兰上的毛刺，清理法兰面，将叶片螺栓及橡胶圈旋进叶根法兰螺栓孔，短螺纹侧旋入叶片螺栓孔中、每一颗螺栓配3个橡胶圈，调整叶片螺栓到叶片法兰面至合适距离，并在叶片上，以前缘零点为起始点均布约120°分别安装3根叶片定位工装；

25、步骤s62，涂胶：在叶片法兰安装面外侧涂抹两圈平面耐候密封胶，为避免密封胶固化，叶片起吊安装前30min内打胶；

26、步骤s63，新叶片起吊：使用单叶片吊梁吊装新叶片，在距离叶根法兰面1m～1.3m处，使用一根40t×34m×500mm扁平吊带绕叶根圆周一圈，吊带另一端与吊梁前端电动葫芦连接，在距离叶根法兰面约52m处，使用一根60t×25m×500mm扁平吊带穿过叶片，吊带另一端与吊梁后端吊点连接，调节吊带长度，使吊梁前后保持水平；

27、步骤s64，叶片轮毂对接：待叶片接近轮毂系统时，对好叶片与变桨轴承内圈的位置，保证基本同心，继续将叶片靠近轮毂系统，直至叶片安装的螺栓离变桨轴承10mm左右时，操作变桨操作箱使变桨轴承内圈转动，使变桨轴承内圈零位孔与叶片前缘零位标识对齐，预计叶片零位对好后，启动吊机缓慢将叶片靠近变桨轴承，使叶片螺栓穿入变桨轴承安装孔中，操作过程要防止叶片螺栓的螺纹受损，通过工艺孔将圆螺母旋入叶根螺栓中；

28、步骤s65，拆卸吊具：所有螺母拧入均需通过工艺孔中旋入，第一组螺栓拉伸完成后可拆卸吊具。

29、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

30、本发明，进行单叶片更换，单叶片起重重量轻，对船机标准要求低，具有较低的成本优势，适应恶劣天气条件，可在更高风力级别下安全施工，施工工器具要求简单，工装简易，应用范围广。

技术特征：

1.海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s1中，把验收合格的新叶片(3)过驳至施工平台船，并采取固定措施。

3.根据权利要求1所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s2中，确定海底是否存在沉船、障碍物、沙坑等影响施工因素，并分析每个机位海底平整度，根据报告内容详细规划安排施工海域的清理工作，并根据扫测报告指导风机叶片(3)更换施工。

4.根据权利要求1所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s3中，平台船就位确定水文条件及气象条件，采用dp定位、绞锚等方式进行就位，平台船进场作业前，搜集原机位作业船舶的进点方向和插桩位置，作业时应尽可能避开该方位进点，平台主吊吊机(4)中心距机位中心不少于50m；风机桩基础站桩完成后，在风机桩基础与平台船之间搭设栈桥，形成平台船与机位上下通道。

5.根据权利要求1所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s4中；

6.根据权利要求5所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述盘车两只叶片(3)时，应进行承载力验算，严禁超过叶片(3)设计承载能力。

7.根据权利要求1所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s5包括；

8.根据权利要求7所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s51中，吊机(4)钩头与被吊叶片(3)之间处于垂直状态，不能有偏斜，提前在叶片(3)外围延边扣、叶根处绑上拦风绳，用来控制叶片(3)摆动。

9.根据权利要求7所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s53中，拆除叶片(3)时吊车需缓慢移动，当螺栓脱出叶片(3)法兰面后吊车先停止动作，待叶片(3)状态平稳后再继续移动。

10.根据权利要求1所述的海上风电风机叶片更换方法，其特征在于，所述步骤s6包括：

技术总结本发明涉及海上风电风机叶片更换技术领域，且公开了海上风电风机叶片更换方法，包括：步骤S1，叶片过驳至平台船；步骤S2，施工扫海，施工前需对现场进行勘探，根据现场情况进行扫海，扫海完成后形成扫海报告；步骤S3，平台船进点；步骤S4，叶轮盘车、锁定，使机组叶轮处于倒“Y”型形式，其中待更换叶片位于竖直向上位置，并拆卸待更换叶片的防雷组件；步骤S5，旧叶片拆除；步骤S6，新叶片安装；步骤S7，恢复及消缺，进行力矩等验收和电气线路复装。该海上风电风机叶片更换方法，所需叶片工装简易，进行单叶片更换，单叶片起重重量轻，对船机标准要求低，具有较低的成本优势，适应恶劣天气条件，可在更高风力级别下安全施工。技术研发人员：陈春,程子硕,王徽华,黄国福,刘成,陈龙腾,陈志成受保护的技术使用者：中交海峰风电发展股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14