近日，满载风塔筒的船舶在长江码头陆续启航。不同于以往“平躺”的堆放方式，船上的两台“大家伙”直立在甲板上，一路驶向蔚蓝的深海。据了解，这是中船大连庄河四号二期24台8MW 110米海上风塔筒中船钢结构股份有限公司，由中船重工旗下中船澄西船舶修造有限公司制造，目前正在陆续发货。
近年来，在国家“双低碳”战略引领下，面向海上风电高质量发展的“黄金时代”，中船澄西积极践行绿色发展理念，实现海上风电塔架批量订单，为“十二五”期间我国海上风电“低碳”目标贡献力量。
海上风塔筒是整个风力发电系统的骨架结构，上面连接着重达数百吨的风机和下面的桩基础、管架等配套设施。在海风、海水腐蚀等恶劣环境下，塔筒制造工艺非常复杂，风电场质量的好坏直接关系到其建成后的安全稳定性。该项目是中船澄西成功突破大直径海上风塔筒生产后的首个批量订单，每座风塔筒由4根塔筒组成，其中体积最大的塔筒基段直径为7.5米，塔筒长度为17.6米，重约140吨，创下了该公司量产制造的最大直径塔筒纪录。
新技术解决生产瓶颈
对于中船澄西来说，这个项目意味着新的挑战和突破。“我们面临的首要挑战是公司各工序的工装、制造工艺不能满足大直径塔筒批量生产的需求。”钢结构事业部负责人说。项目经理清楚地记得，“大连庄河项目最长的钢板长度近24米，最重单块钢板约32吨，而车间现有的吊装梁只有10米长。”钢板吊装只是制造风塔筒最基础的工作，后续的钢板运输、塔筒分段合拢、黑塔驳运、涂装吊装、塔筒发运、垂直安装等一系列环节还存在着一系列的难点。
侧支撑改造
为突破大直径海上风塔制造瓶颈，项目组集思广益，多次召开专题会议，整合研究现有的工艺和方法，想方设法解决硬件问题，成功研发出大尺寸钢板吊梁、减载工装、在拼装机两侧增加侧支撑等效果显著的新技术。
黑塔驳船
“新工艺从根本上解决了很多‘瓶颈’问题。我们还利用有限元分析仿真软件，对黑塔装配线的辊道搁置、塔筒转运、喷砂、喷漆、白塔入库、发运等工序进行了仿真分析。”项目负责人自豪地说，“此外，我们还研究并投入使用环缝自动打磨设备、自动化喷涂设备等一批新设备，不仅保证了塔筒制造质量，还大大释放了装配线的生产能力。目前，我们每周可生产3套大直径海上风电塔筒，具备了批量快速制造的生产能力。”
实现循环压缩的巧妙方法
除塔架制作外，该项目还延伸至垂直安装领域。与陆上风塔不同，海上环境复杂，施工难度大，海上风塔出厂前需以直立方式安装配套电气设备。该项目塔架两层底部设备框架通过四条斜腿悬挂在法兰面上，框架上需要安装换流机、辅助柜、盐雾除湿机、通信柜、变压器、控制柜等，电气设备总重量达到34吨，相当于近20辆汽车。对于中船澄西钢结构事业部项目组来说，这是一种全新且极具挑战性的安装方式，如何保证设备框架的准确安装、电气元件的合理安装是他们面临的难题。
垂直安装
项目组通过参考前期试单垂直安装经验，对结构形式进行安装可行性研究，创新设计了底座垂直放置、预装底部设备架的塔筒发运工装，提前将底部设备架整体预装，组装安装电气设备。然后通过塔筒起吊的方式，安装底部设备架中船钢结构股份有限公司，既保证了设备的定位尺寸要求，又大大提高了安装效率，垂直安装工期由最初的13天缩短至8天，有效保证了按时交付，得到了客户的高度认可，也进一步深化了双方在海上风塔制造及垂直安装领域的战略合作关系。
目前，中船澄西已成功交付发运7套中船大连庄河四号二期风塔，实现了公司在大直径海上风塔制造领域的“从0到1、从1到多”。据了解，首批交付的风塔已于7月1日成功并网，并发出当地首度平价海上绿色电力。此外，剩余风塔预计8月份交付。
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