近日，在长江码头边，一艘艘满载风塔塔筒的船舶接连发运。与以前“躺平”堆放方式不同的是，船上两个“大家伙”直立装载于甲板上，一路奔赴深蓝海域。据了解，这是中国船舶集团旗下中船澄西船舶修造有限公司承接制造的中船海装大连庄河4号二期8MW110米24套海上风塔，当前正值持续交付发运。
近年来，在国家“双碳”战略指引下，面向海上风电高质量跃升发展的“黄金时代”，中船澄西积极践行绿色发展理念，实现了海上风塔批量接单，为实现“双碳”目标贡献力量。
海上风塔塔筒是整个风力发电系统的骨架结构，上连数百吨重的风电机组，下连桩基、导管架等支撑设施，在海风、海水腐蚀等恶劣环境下，塔筒制造的工艺和质量直接关系风电场建成后的安全和稳定。该项目是中船澄西在成功突破大直径海上风塔制作后的首个批量化订单，每套风塔由4根塔筒组成，其中体积最大的塔筒底段直径达7.5米，塔长17.6米，重约140吨，创公司批量化制造塔筒直径之最。
新工艺破解生产“卡脖子”
对中船澄西而言，这个项目意味着新的考验和突破。“我们面临的首要难题是，公司各工序配套工装及制造工艺无法满足批量化生产大直径塔筒需求。”钢结构事业部项目负责人记得清清楚楚，“大连庄河项目钢板最长近24米，单张钢板最重约32吨，而车间现有的吊梁长度只有10米。”钢板吊运，只是制造风塔最基础的工作，在后续钢板运输、塔节合拢、黑塔驳运、涂装吊运、塔筒发运以及垂直安装等环节还存在一系列的难题。
为突破大直径海上风塔的制造瓶颈，项目团队集思广益，多次召开专项会议对现有的工艺工法进行整合、研究，想方设法解决硬件问题，并顺利研制出大尺寸钢板起运吊梁以及驳运工装、组对机两侧加装侧托等效果显著的新工艺。
“新工艺从根本上解决了很多‘卡脖子’问题。我们还通过应用有限元分析仿真软件，对黑塔流水线、塔筒驳运、喷砂、涂装、白塔搁放、发运工序的滚轮搁放、工装设计、发运搁放布置点进行整体建模分析及优化，验证方案可行性。”项目负责人自豪地说，“除此之外，我们还研究并投入使用了环缝自动化打磨设备、自动化喷涂设备等一批新设备，不仅保障了塔筒制造质量，还大幅释放流水线产能。目前我们每周能制作3套大直径海上风塔，具备了批量化快速制造的生产能力。”
巧办法实现周期压缩
除塔筒制作，该项目业务还延伸至垂直安装领域。和陆上风塔不同的是，海上环境复杂、施工难度大，海上风塔在交付前需采用直立方式安装好配套的电气设备。而该项目塔筒设计的两层底部设备框架是通过4个斜支腿支撑悬空于法兰面上，框架上需要安装的变流器、辅助柜、盐雾除湿机、通信柜、变压器、控制柜等电气设备，总重更是达到了34吨，相当于近20辆小轿车，这对中船澄西钢结构事业部项目团队而言是一种全新且极具挑战的安装方式，如何保证设备框架准确安装落位、电气件合理安装，是摆在他们面前的一道难题。
通过参考过往试制订单垂直安装的经验，项目团队对结构形式展开安装可行性研究，并创新设计了底座垂直搁放与底部设备框架预组一体式套塔发运工装，提前对底部设备框架进行整体预组装并实现电气设备安装。再通过抬升塔筒，进而安装底部设备框架，不但保证了设备的定位尺寸要求，还极大提升了安装效率。垂直安装周期从最初的13天缩短至8天，有效保障了按期交付，得到客户的高度认可，更进一步加深了双方在海上风塔制作以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套中船海装大连庄河4号二期项目风塔，实现了公司在大直径海上风塔制造领域“从0到1、从1到多”的跨越。据了解，首批交付的风塔已于7月1日成功并网，并发出了当地平价海上第一度绿电。此外，剩余风塔预计将于8月份全部交付。
