7月8日上午11時(shí)15分,由三峽集團投資的迄今為止世界最大、亞洲首座海上換流站——三峽如東海上換流站,在振華重工所屬南通振華重裝碼頭前沿正式發(fā)運。這標志著(zhù)歷經(jīng)16多個(gè)月的陸地建造,三峽能源、中廣核新能源與振華重工聯(lián)手打造的海上換流站,為我國進(jìn)入深遠海風(fēng)電開(kāi)發(fā)領(lǐng)域提供了堅實(shí)的裝備技術(shù)支撐。
三峽如東海上換流站負責匯聚附近三個(gè)風(fēng)電場(chǎng)(H6、H8、H10)共1100兆瓦的電能,并將其轉換為損耗更低的直流電后,通過(guò)海纜輸送至陸上。它是國內首個(gè)正負400千伏柔性直流輸電海上風(fēng)電項目,直流海纜輸電距離約100公里,屬目前國內電壓等級最高、輸送距離最長(cháng)的直流輸電海纜,主要電氣設備均采用國產(chǎn)品牌。項目整體投產(chǎn)后,可提供約136萬(wàn)戶(hù)家庭年用電量,有效助力“3060”雙碳目標。
定制方案為建造賦能
三峽如東海上換流站工程包含基礎樁、導管架及上部模塊三大部分,振華重工負責全部建造任務(wù)。其中,換流站上部模塊長(cháng)89米、寬84米、高約44米、重2.2萬(wàn)噸,平面面積為7476平方米,近乎標準足球場(chǎng),高度約同于15層居民樓,重量接近7—8個(gè)升壓站總和?!昂I蠐Q流站是海上風(fēng)電直流輸送的關(guān)鍵核心裝備,目前在全國尚無(wú)建造經(jīng)驗,屬于全國首次建造?!闭袢A重工海上換流站項目總經(jīng)理李瑞祥表示。
該項目為短周期項目。為按期推進(jìn)項目,振華重工建設團隊提前謀劃,多次聯(lián)合業(yè)主方探討建造方案,最終摒棄常規性一層一層搭載的蓋樓房式施工策略,創(chuàng )新性提出“模塊搭載、分層搭建”的施工方案,即首層搭載完,二三層先進(jìn)行小合攏,然后再集中拼裝。
“通過(guò)模塊間的合理劃分及組合,不僅可實(shí)現雙線(xiàn)施工、低空作業(yè),效率也極大提升,保障了模塊搭載的高效性、完整性和經(jīng)濟性?!闭袢A重工海上換流站項目執行經(jīng)理李樹(shù)清介紹,該方案優(yōu)勢顯著(zhù),但要達到理想效益,則離不開(kāi)細致周密的施工部署,“這就好比是玩魔方。如果哪一步走錯了,很可能就會(huì )顛覆原有計劃,造成更大麻煩?!?/p>
2020年2月21日,項目正式開(kāi)工。每層模塊需要經(jīng)過(guò)數控切割、預制件制作、片體制作、艙壁安裝、分段預舾裝、分段涂裝等工序。項目團隊通過(guò)引入BIM等技術(shù),實(shí)現了施工管理和控制的信息化、集成化、可視化和智能化,有效推進(jìn)項目,并于2020年7月28日正式迎來(lái)上部結構外場(chǎng)搭載,比原計劃提前了4天。
模塊“套裝”精簡(jiǎn)施工
海上換流站內設2處3層閥廳,每一處閥廳總高度約為22.5米。如果把換流站比作是面包房,那閥廳就是面包師,主要負責將各種粗加工食材(三個(gè)深海風(fēng)電場(chǎng)共1100兆瓦的電能)通過(guò)深層處理,轉換成精美可食用的面包(損耗更低的直流電),交給顧客(約136萬(wàn)戶(hù)家庭年用電量)。
負責“深層處理”工作的便是一系列高精密設備——換流閥,這些設備必須長(cháng)期處于恒溫恒濕環(huán)境中?!氨绕鹜鈭?chǎng)搭載,閥廳內部精裝的難度更大,對安全施工管理要求也更高?!表椖堪踩鞴苄炀Ьдf(shuō)。若想具備恒溫恒濕條件,必須在四壁安裝消音、隔熱專(zhuān)用膜,這必將涉及到大量施工腳手架的搭建工作。
早在項目建設初期,項目團隊就多次針對腳手架搭建問(wèn)題展開(kāi)會(huì )議研討。按照往常思路,在高達20多米的空間四壁施工,落地滿(mǎn)堂式腳手架搭建方案最常采用。這種方案就是從地面開(kāi)始固定腳手架,不斷向上延至高空。但由于閥廳里要陸續搬運大量高精密設備,如果采用這種方式,則必須等墻面精裝、腳手架拆除等工作完成后,設備方能進(jìn)場(chǎng),不僅耽誤工期,且成本花費很高。
經(jīng)過(guò)技術(shù)專(zhuān)家的研究論證,項目團隊最終敲定“模塊化”腳手架搭建方案,即高空作業(yè)時(shí)采用懸挑腳手和倒掛腳手搭設方式?!耙簿褪欠侄文K在車(chē)間建造階段或搭載吊裝前,便進(jìn)行無(wú)平臺區域和設備艙頂區域的懸挑腳手架搭設工作,實(shí)現腳手搭設分段模塊化?!表椖扛苯?jīng)理季秋兵解釋?zhuān)摲桨笇?shí)現了閥廳內部精裝與高精密設備進(jìn)場(chǎng)安置同步化,有效節約了工期和成本。
“百米紅毯”助力滑移上船
海上換流站在南通振華重裝碼頭后場(chǎng)總裝,距碼頭前沿約213.7米,上船后還需再繼續滑移106.5米??傊兀ê装逯慰蚣蹹SF)近2.8萬(wàn)噸的“龐然大物”要如何跨越三百多米距離成功登船?
經(jīng)過(guò)前期的科學(xué)計算和周密謀劃,振華重工海服集團項目團隊為換流站定制“百米紅毯”——5條滑軌,拆除總裝胎架后,利用液壓錨機的牽引和鋼絲的接力,助力換流站“走”到碼頭前沿指定位置,實(shí)現順利登船?!敖拥巾椖亢?,我們壓力巨大?!闭袢A重工海服研究院海工運輸安裝設計部經(jīng)理李輝坦言,項目團隊必須要在短時(shí)間內設計出DSF及總裝運輸一體化方案,并解決滑移過(guò)程中可能出現的一系列難題,如牽引能力、滑移過(guò)程糾偏、碼頭承載、船舶承載、船態(tài)監控、船舶調載、貨物上船后運輸船系泊防風(fēng)等。
6月17日,經(jīng)過(guò)合理規劃和縝密部署,項目團隊順利完成換流站撤墩任務(wù),標志著(zhù)滑移“戰役”正式打響。時(shí)間緊、任務(wù)重,振華重工組成強有力的設計和指揮團隊,采用信息化手段,全程監控滑移裝船過(guò)程中軌道應力變化。
“3、2、1!成了!”在全員努力下,最終歷時(shí)17天,三峽如東海上換流站順利滑移上船。
三峽如東海上換流站運抵海上風(fēng)電施工區域后,將開(kāi)啟下一階段的現場(chǎng)安裝等施工作業(yè),屆時(shí)振華重工海服集團將采用國內首創(chuàng )的重型設備高位浮托安裝法,在海上進(jìn)行毫米級精準對接,實(shí)現萬(wàn)噸載荷的平穩轉移。