Lắp dựng tuabin gió và các công việc hậu cần

Lắp dựng tua-bin gió và các công việc hậu cần

Tư vấn và Đào tạo cho Chương trình Đo giótại Việt Nam

TP. Hồ Chí Minh, 17/10/2011

German ProfEC GmbH, Andreas Jansen (MSc. Dipl.-Ing(FH), Ing.),Ahornstr. 10, D-49744 Geeste, Germany

www.german-profec.com, [email protected]

Vận chuyển tua-bin gió

● Việc vận chuyển tua-bin có thể gặp khó khăn do

– Đường hẹp, nhiều khúc cua

– Cầu có khoảng tĩnh không thấp (trong trường hợp vận

chuyển dưới gầm cầu)

– Cầu quá có tải trọng yếu (khi vận chuyển trên cầu)

– Không vào được khu vực định lắp đặt tua-bin do bùn

đất hoặc đường quá dốc

2

Vận chuyển một đoạn trụ tháp

Ảnh: BWE LB Đức

● This

3

Đường vận chuyển

4


● Nhiều nhà sản xuất đã phải chuyển địa điểm để có điều kiện

vận chuyển tốt hơn


5


Kết cấu nhẹ tỏ ra rất hiệu quả


6

Chuẩn bị móng

Tacke (LB Đức) 1,5

MW

Ảnh: Neue Energie 7

Móng

8

Móng

9

Cọc

Móng bè

Móng bè

Móng bè

Trụ tua bin

Mặt bích

Trụ beton

đúc sẵn

Gắn trụ tháp vào móng

Bonus 600 kW

Ảnh: Neue Energie

10

Tua-bin gió lớn nhất thế giới - E-126

�Nhà sản xuất Enercon

�Công suất 7 MW

�Chiều cao trục tuabin 135 m

�Đường kính roto 126 m

�Chiều dài cánh quạt 63m

�Trọng lượng vỏ > 500 t (bao gồm cả cánh quạt)

�Trọng lượng cánh quạt > 20t

�Các thông tin khác: máy phát điện đồng bộ, không có hộpsố, hệ thống điều khiển góc nghiêng cánh tua-bin pitch,

roto theo hướng gió, tốc độ biến thiên, trục cứng

11

Lắp ráp vỏ tua-bin

● Cấu kiện đầu tiên của vỏtua-bin, cùng với:

– Khung

– Tấm đế

– Hệ truyền động

Ảnh: Windblatt 05/02

12



● Phần đuôi vỏ

13


● Thao tác cơ khí chính xác

vì khoảng trống giữa roto

và stato chỉ có vài mm

● Tại độ cao 124 m, phải

dùng 2 cần cẩu 800 tấn đểđỡ trọng lượng và đảm bảo

độ ổn định cho phần lớn

các cấu kiện


14


● Ghép trục


15


● Ráp xong phần mũ là vỏtua-bin đã có hình dạng

hoàn chỉnh


16

● Các cánh roto được

vận chuyển bằng

các thiết bị đặc biệt

có thể quay được

● Trong khi vận

chuyển, các cánh

roto được xoay

ngang để đi qua các

cầu thấp



17


● Gắn cánh quạt đầu tiên


18

● Gắn cánh

quạt, nhìn

từ mặt vỏtua-bin

xuống



19


● Tương tự, gắn tiếp cánh

quạt thứ hai và thứ ba, mỗi

lần gắn một cánh


20


● Với các tua-bingió nhỏ hơn, cóthể gắn các cánhquạt vào trục ởngay trên mặt đất, sau đó dùng cầncẩu nâng cả cụmlên


21

Gắn cánh quạt và trục

Ảnhe: BWE LB Đức

● Các tua-bin gió

nhỏ cho phép làm

nhiều công việc

thủ công hơn

22

Lắp dựng trụ tháp

● Phải có 2 cần cẩu

để nâng tất cả mọi

bộ phận của trụtháp ....


23

Lắp dựng trụ tháp

● …nhưng chỉ có1 cần cẩu thaotác lắp


24

Chuẩn bị hiện trường

● Để lắp dựng tua-bin

gió, cần có diện tích

rộng, đủ cho các cần

cẩu và xe chuyên

dụng hoạt động, kểcả chỗ tránh, rẽ, v.v.


25


Đường dẫn vào công trình và bệ đỡ cần cẩu

Trụ tháp bằng thép cao 84 m 26


1. Lắp ráp trụ tháp và bộ chuyển đổi năng lượng gió

Trụ tháp và bộ chuyển đổi năng lượng gió được lắp thành 2 công đoạn (hai bước):

Bước 1

Vít các mép trụ tháp với nhau để tạo ra các đoạn trụ tháp. Khi hoàn thành, trụ tháp gồm 4 đoạn bằng thép cao tổng cộng 84 m.

Bước 2

Lắp ráp các cấu kiện tạo thành bộ chuyển đổi năng lượng gió.

2. Công nghệ cần cẩu

2.1 Mô tả

Dưới đây là thông số của cần cẩu cần thiết cho các công đoạn đã mô tả ở trên:

Trụ tháp bằng thép cao 84 m

Loại cần cẩu: Cần trục tháp lưới, 800 t

Đơn vị cơ bản/chiều dài: 20 m

Đơn vị cơ bản/chiều rộng: 3 m

Chiều rộng đường ray: 3 m

Bệ đỡ:13 m x 13 m

Bán kính làm việc: 32 m

2.2 Bệ đỡ và bán kính làm việc

Bệ đỡ mô tả khoảng cách giữa 4 trụ chống được bố trí thành một hình vuông (đơn vị đo: m).

Bán kính làm việc là khoảng cách tối thiểu giữa móc cẩu với vòng quay của cần cẩu. Ví dụ: với bán kính làm việc là 32 m, khoảng cách từ vòngquay đến tâm móng tối thiểu phải bằng 32 m (xem mục 6.2)

27

Chuẩn bị hiện trường2.3 Lắp đặt cần cẩu tháp

Dưới đây là các bước cần thực hiện:- Lái cần cẩu vào vị trí

- Chỉnh cần cẩu thẳng hàng với tâm của bộ chuyển đổi năng lượng gió (chú ý bán kính làm việc của cần cẩu)

- Huy động khoảng 20 xe tải để vận chuyển các cấu kiện cần cẩu đến vị trí cần cẩu- Đặt cần cẩu lên bệ đỡ và đỡ bằng các tấm đế dùng để phân phối tải trọng

- Lắp ráp tay cần

2.4 Lắp ráp tay cần

Dùng một cần cẩu phụ để lắp các cấu kiện của từng tay cần (kiểu tháp mắt cáo rỗng) trên một khoảng rộng 100 m. Sau đó lắp đặt tay cần. Trongquá trình này, phải đặt cần cẩu phụ hướng về phía tay cần của cần cẩu chính.

Để tạo điều kiện cho việc lắp ráp các cấu kiện của tay cần, cần có một đường dành riêng, ổn định cho cần cẩu phụ di chuyển. Nên tận dụngđường vào công trường đã được sử dụng cho bộ chuyển đổi năng lượng gió. Nếu không phù hợp thì phải xây một đường tạm để lắp ráptay cần để làm đường di chuyển cho cần cẩu phụ; việc xây đường tạm phải được Quản đốc Dự án có thẩm quyền của Dự án ENERCON chấp thuận tùy theo từng trường hợp cụ thể.

3. Đường vào công trường

Bất kỳ đường đi, cầu hay đường vào công trường nào cũng phải có khả năng chịu được việc vận chuyển các trọng tải nặng đến mức trọng tảitrục tối đa là 12 tấn và tổng trọng tải tối đa là 120 tấn. Phải luôn luôn giữ đường vào công trường sạch sẽ. Phải thông báo cho Quản đốcDự án ENERCON nếu bất kỳ yêu cầu nào trong số này không được thực hiện.

3.1 Các yêu cầu tối thiểu đối với các tuyến đường vào công trường

Bề rộng mặt đường sử dụng 4 m

Chiều rộng tịnh không 5,5 mChiều cao tịnh không 4,6 m

Bán kính đoạn đường cong, mé ngoài 28 m

Độ nghiêng, nếu mặt đường không chặt 7%Độ nghiêng, nếu mặt đường có kết cấu chặt (lát mặt) 12%

Độ cao gầm xe vận chuyển 0,15 m 28

Chuẩn bị hiện trường3.2 Ví dụ về thi công đường dẫn vào công trường

Lưu ý: Kết cấu minh họa ở trên chỉ là ví dụ cho

trường hợp đất chịu tải trung bình. Nếu tầng

đất cái mềm (ví dụ đất bùn lầy, v.v.) thì có

thể phải đổ thêm đất, trải lưới địa kỹ thuật và

trải sỏi. Phải luôn luôn hỏi ý kiến ENERCON

trước khi thi công bất kỳ hạng mục nào.

3.3 Khoảng tịnh không cho xe chuyên chở

29

Chuẩn bị hiện trường3.4 Khả năng chịu tải của đường dẫn vào công trường

Nếu đất dính kết, nên dùng vải địa kỹ thuật hoặc lưới địa kỹ thuật để phân bố tải trên nền đường tốt hơn, đồng thời tăng tuổi thọ và độ bền củađường dẫn vào công trường.

Trong khi thi công, phải tiến hành thử sức chịu tải nền bằng tấm ép nhằm đảm bảo đạt khả năng chịu tải yêu cầu.

Dữ liệu cho các chuyên gia thổ nhưỡng:

Tầng đất cái: EV2 ≥ 45 MN/m2

Lớp nền đường: EV2 ≥ 45 MN/m2Tải trọng tối đa lên trục bánh xe chuyên chở: 10 tấnTải trọng tối đa lên trục cần cẩu 12 tấn

Trọng lượng tối đa của xe 120 tấn

3.5 Các nguyên tắc cơ bản khi thi công đường vào công trường

- Bề rộng mặt đường sử dụng: 4 m- Có khả năng chịu tải trọng trục bánh xe tới 12 tấn

- Có khả năng chịu tổng trọng lượng xe tới 120 tấn

- Bề rộng mặt đường ở các đoạn đường cong 5,5 m- Không có chướng ngại vật ở mé trong/ngoài các đoạn đường cong

- Chiều rộng tịnh không 5 m

- Chiều cao tịnh không 4,6 m- Kiểm tra khả năng chịu tải của cầu

- Kiểm tra các cửa cống và đường ống

- Kiểm tra khoảng cách đến các vị trí có mồ mả, hố trũng, và dòng chảy- Kiểm tra khoảng cách đến đường dây điện cao thế/dây truyền tải điện/cáp điện thoại

- Kiểm tra lại độ dốc 30

Chuẩn bị hiện trường4. Bán kính đoạn đường cong

4.1 Các yêu cầu tối thiểu đối với các giao điểm và khúc

cua (đoạn đường cong)

Trái với các giao điểm, những vị trí có khúc cua (đoạn

đường cong) không cần gia cố nhiều, vì không

cần xây vòm góc tường.

Các giao điểm

Phương pháp thi công tại các vị trí giao điểm minh họa

ở trên cần được áp dụng cho các vị trí giao điểmhiện có ở công trường. Phần chấm chấm trên

hình vẽ phải ổn định, nói cách khác là phải được

gia cố.

Phần gạch chéo trên hình vẽ không được có chướng

ngại vật, nếu không cấu kiện trên xe có thể va

phải (ví dụ như các cánh roto rất dài và có thể thòra khỏi thùng xe tới 7 m).

Các khúc cua

Phương pháp thi công tại các khúc cua minh họa ở trêncần được áp dụng khi xây mới các đường dẫn

vào công trường có khúc cua.

Phần gạch chéo trên hình vẽ không được có chướng

ngại vật, nếu không cấu kiện trên xe có thể vaphải. 31

Chuẩn bị hiện trường4.2 Bán kính đoan đường cong < 900

Nếu góc đoạn đường cong đang thi công

nhỏ hơn 90 độ thì đoạn cong sẽ dịch

ra phía ngoài, do đó phải mở rộng đểphần đường này đạt được chiều rộng

bề mặt là 5,5 m (xem phần đánh dấu

trên hình vẽ)

4.3 Xe tải chạy ở khúc cua (đoạn đường

cong)

Hình vẽ ở dưới minh họa sự chuyển động

của các cánh quạt trên xe chuyên

chở khi xe đi vòng theo khúc cua.

32


5. Vận chuyển và công tác hậu cần

5.1 Các nguyên tắc cơ bản khi vận chuyển

Xe chuyên chở không được vượt quá quy định tải

trọng tối đa trên trục bằng 10 tấn. Như vây,

xe tải có tổng trọng lượng thực là 100 tấn thì

phải có ít nhất 10 trục.

Dưới đây là các loại xe được sử dụng tại công

trường của dự án ENERCON:

- Xe rơ-mooc tải trọng thấp

- Xe ben tự đổ

- Xe bán rơ-mooc

- Xe đầu kéo

Các loại xe này khác nhau về chiều dài và chiều

rộng, và có thể rút ngắn chiều dài vài mét (thu

gọn chiều dài) khi không còn tải trọng để chở.

5.2 Giới thiệu tổng quan về các xe chuyên chở

33


34

Chuẩn bị hiện trường6. Bệ đỡ cần cẩu

6.1 Các yêu cầu tối thiểu đối với bệ đỡ cần cẩu

Bệ cần cẩu đóng vai trò mấu chốt để đảm bảo cho giai đoạn thi công diễn ra suôn sẻ và an toàn. Bệ cần cẩu có dạng bề mặt phẳng, thô, làmbằng các vật liệu tái chế hoặc vật liệu hỗn hợp với cỡ hạt từ 0 đến 32 mm.

Bệ đỡ cần cẩu phải được đặt cao hơn cao trình mặt đất để phân tán nước mặt một cách hợp lý. Trong khi thi công, cần tiến hành thử sứcchịu tải nền bằng tấm ép để đảm bảo đạt khả năng chịu tải cần thiết.

Các cần cẩu được sử dụng phải có áp lực đỡ tối đa là 200t, và được đỡ bằng bệ đỡ cần cẩu nhờ các tấm ép có chức năng phân bố tải trọng.

Bệ đỡ có thể chịu áp lực lên tới 18,5 t/m2, như vậy áp lực bề mặt tối đa là 185 kN/m2.

Cần tính toán kích thước bệ đỡ cần cẩu sao cho tất cả mọi công việc cần thiết để lắp đặt bộ chuyển đổi năng lượng gió (kể cả trụ tháp) được

thực hiện một cách tối ưu. Ví dụ trong mục 6.2 là tiêu chuẩn cơ bản. Tiêu chuẩn này có thể được điều chỉnh theo điều kiện địa phương, trên cơ sở tham vấn ý kiến với Quản đốc Dự án có thẩm quyền của dự án ENERCON.

Bãi lắp ráp phẳng, mềm có thể đặt ở bên trái hoặc bên phải bệ đỡ cần cẩu.

Để tạo thuận lợi cho việc thay thế bất kỳ cấu kiện nào trong trụ tháp và bảo vệ bộ chuyển đổi năng lượng khỏi bị bụi xâm nhập, sau khi đã đổxong móng, cần xây dựng một đường dẫn vào công trường ổn định với chiều rộng 6 m, nằm giữa bệ đỡ cần cẩu và trụ tháp.

Trong khi thi công móng, bệ đỡ cần cẩu cũng được tận dụng làm nơi để vật liệu (ví dụ như các thanh cốt thép) và máy móc.

Luôn luôn chú ý để số đất đào thừa trong giai đoạn thi công được trữ lại ở phía sau móng (xem mục 6.2).

35


36

Cần cẩu

Nguyên tắc phổ biến:

● Trường hợp công suất 250kW: cần cẩu 200t

● Trường hợp công suất 500kW: cần cẩu 500t

● Trường hợp công suất 1,5MW: cần cẩu 600-800t

Cánh tay / Tay đỡ cần cẩu dài 80 m hoặc hơn.

Thông thường, điều kiện tiếp cận khu vực trạm điện gió là một yếu tốgây trở ngại cho các thiết bị/trọng tải nặng.

Chi phí thuê cần cẩu rất đắt.

Việc lắp đặt phụ thuộc vào điều kiện gió và thời tiết.

37

Documents

Lắp dựng tuabin gió và các công việc hậu cần