7月8日上午11時(shí)15分,由三峽集團(tuán)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(yùn)。這標(biāo)志著歷經(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(guó)進(jìn)入深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)領(lǐng)域提供了堅(jiān)實(shí)的裝備技術(shù)支撐。
三峽如東海上換流站負(fù)責(zé)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(zhuǎn)換為損耗更低的直流電后,通過(guò)海纜輸送至陸上。它是國(guó)內(nèi)首個(gè)正負(fù)400千伏柔性直流輸電海上風(fēng)電項(xiàng)目,直流海纜輸電距離約100公里,屬目前國(guó)內(nèi)電壓等級(jí)最高、輸送距離最長(zhǎng)的直流輸電海纜,主要電氣設(shè)備均采用國(guó)產(chǎn)品牌。項(xiàng)目整體投產(chǎn)后,可提供約136萬(wàn)戶家庭年用電量,有效助力“3060”雙碳目標(biāo)。
定制方案為建造賦能
三峽如東海上換流站工程包含基礎(chǔ)樁、導(dǎo)管架及上部模塊三大部分,振華重工負(fù)責(zé)全部建造任務(wù)。其中,換流站上部模塊長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)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(guó)尚無(wú)建造經(jīng)驗(yàn),屬于全國(guó)首次建造?!闭袢A重工海上換流站項(xiàng)目總經(jīng)理李瑞祥表示。
該項(xiàng)目為短周期項(xiàng)目。為按期推進(jìn)項(xiàng)目,振華重工建設(shè)團(tuán)隊(duì)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(guī)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(xiàn)雙線施工、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(jì)性。”振華重工海上換流站項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)理李樹清介紹,該方案優(yōu)勢(shì)顯著,但要達(dá)到理想效益,則離不開細(xì)致周密的施工部署,“這就好比是玩魔方。如果哪一步走錯(cuò)了,很可能就會(huì)顛覆原有計(jì)劃,造成更大麻煩?!?/p>
2020年2月21日,項(xiàng)目正式開工。每層模塊需要經(jīng)過(guò)數(shù)控切割、預(yù)制件制作、片體制作、艙壁安裝、分段預(yù)舾裝、分段涂裝等工序。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入BIM等技術(shù),實(shí)現(xiàn)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(xiàng)目,并于2020年7月28日正式迎來(lái)上部結(jié)構(gòu)外場(chǎng)搭載,比原計(jì)劃提前了4天。
模塊“套裝”精簡(jiǎn)施工
海上換流站內(nèi)設(shè)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(fù)責(zé)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(zhuǎn)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)戶家庭年用電量)。
負(fù)責(zé)“深層處理”工作的便是一系列高精密設(shè)備——換流閥,這些設(shè)備必須長(zhǎng)期處于恒溫恒濕環(huán)境中?!氨绕鹜鈭?chǎng)搭載,閥廳內(nèi)部精裝的難度更大,對(duì)安全施工管理要求也更高?!表?xiàng)目安全主管徐晶晶說(shuō)。若想具備恒溫恒濕條件,必須在四壁安裝消音、隔熱專用膜,這必將涉及到大量施工腳手架的搭建工作。
早在項(xiàng)目建設(shè)初期,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就多次針對(duì)腳手架搭建問(wèn)題展開會(huì)議研討。按照往常思路,在高達(dá)20多米的空間四壁施工,落地滿堂式腳手架搭建方案最常采用。這種方案就是從地面開始固定腳手架,不斷向上延至高空。但由于閥廳里要陸續(xù)搬運(yùn)大量高精密設(shè)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(shè)備方能進(jìn)場(chǎng),不僅耽誤工期,且成本花費(fèi)很高。
經(jīng)過(guò)技術(shù)專家的研究論證,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(shè)方式?!耙簿褪欠侄文K在車間建造階段或搭載吊裝前,便進(jìn)行無(wú)平臺(tái)區(qū)域和設(shè)備艙頂區(qū)域的懸挑腳手架搭設(shè)工作,實(shí)現(xiàn)腳手搭設(shè)分段模塊化?!表?xiàng)目副經(jīng)理季秋兵解釋,該方案實(shí)現(xiàn)了閥廳內(nèi)部精裝與高精密設(shè)備進(jìn)場(chǎng)安置同步化,有效節(jié)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(xù)滑移106.5米。總重(含甲板支撐框架DSF)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(jì)算和周密謀劃,振華重工海服集團(tuán)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(jī)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(xiàn)順利登船。“接到項(xiàng)目后,我們壓力巨大?!闭袢A重工海服研究院海工運(yùn)輸安裝設(shè)計(jì)部經(jīng)理李輝坦言,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)必須要在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出DSF及總裝運(yùn)輸一體化方案,并解決滑移過(guò)程中可能出現(xiàn)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(jiān)控、船舶調(diào)載、貨物上船后運(yùn)輸船系泊防風(fēng)等。
6月17日,經(jīng)過(guò)合理規(guī)劃和縝密部署,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)順利完成換流站撤墩任務(wù),標(biāo)志著滑移“戰(zhàn)役”正式打響。時(shí)間緊、任務(wù)重,振華重工組成強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)和指揮團(tuán)隊(duì),采用信息化手段,全程監(jiān)控滑移裝船過(guò)程中軌道應(yīng)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(yùn)抵海上風(fēng)電施工區(qū)域后,將開啟下一階段的現(xiàn)場(chǎng)安裝等施工作業(yè),屆時(shí)振華重工海服集團(tuán)將采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的重型設(shè)備高位浮托安裝法,在海上進(jìn)行毫米級(jí)精準(zhǔn)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸載荷的平穩(wěn)轉(zhuǎn)移。