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在黄海之滨的日照港岚山港区,矗立的风力发电机组将海风转化为绿色电力,为港口运营注入低碳动能。江苏宏亚高空工程有限公司混塔事业部(江苏混塔工程有限公司)承接山东港口日照港岚山港区分散式风电项目混塔维修任务,针对A1号机位钢绞线PE套破损与牛腿处钢绞线干涉两类典型缺陷,采用精细化维修工艺完成精准处置,有效恢复了预应力钢绞线系统的绝缘性能与受力状态,为港口风电混塔的安全稳定运行提供了技术保障。

图1 风塔参考图
预应力钢绞线是钢混组合塔架的核心受力构件,承担着为混凝土筒体施加预压应力、增强塔筒整体抗倾覆能力的关键作用。在长期运行中,钢绞线系统面临两类常见病害:一是外层聚乙烯保护套磨损破裂,失去绝缘防护后钢绞线直接接触混凝土或金属构件,存在电化学腐蚀风险;二是钢绞线在牛腿、平台等转角处发生偏移干涉,绞线与构件间摩擦碰撞,长期运行损伤母材、降低预应力效率,严重时影响塔筒结构安全。这两类缺陷在已投运混塔中具有一定普遍性,维修工艺的成熟度直接关系到风电场运维效率与资产寿命。

图2 钢绞线PE套破裂维修前
在日照港项目中,宏亚高空技术团队首先运用自主研发的风电混凝土塔架监测装置对A1机位钢绞线系统进行全面检测,沿绞线走向逐段排查PE套完整性及绞线与构件的间距状态,精准锁定26段钢绞线PE套破裂点位与3层平台牛腿处多处干涉位置。检测结果显示,PE套破损集中在塔筒分段拼接区域,受安装偏差与长期振动摩擦共同作用;钢绞线干涉主要出现在牛腿转角处,绞线定位偏移导致相互挤压摩擦。针对两类缺陷的不同机理,项目部制定了差异化的精准维修方案,确保处置一处、合格一处、长效一处。

图3 钢绞线PE套破裂维修中
PE套破损维修采用破损定位—结构胶封堵—绝缘胶带缠裹三步工艺。维修人员先对破损区域彻底清洁,去除油污粉尘与老化碎屑,保证胶接界面干燥洁净;随后用专用结构胶对破损口填充封堵,胶液充分浸润PE套断面与钢绞线间隙,形成密实密封层;待结构胶初步固化后,以半搭接方式层层缠裹高强度绝缘胶带,缠绕范围超出破损区域两端各一定距离,形成完整的绝缘防护屏障。这一工艺借鉴了公司钢绞线牛腿消缺工艺的实践经验——不打磨母材、以隔离工装加橡胶层实现软接触,核心是在不损伤钢绞线母材的前提下恢复绝缘与防护功能,体现了微创维修、长效可靠的技术理念。

图4 钢绞线PE套破裂维修后
钢绞线干涉的处置则更为精细,涉及预应力体系的临时张拉与重新定位。施工团队采用登高板配合手拉葫芦等专用机具,对干涉部位钢绞线适度张拉松张,在钢绞线与牛腿构件之间加装定制橡胶软垫工装,通过弹性垫层隔离钢绞线与金属构件的硬接触,从根本上消除摩擦干涉隐患。橡胶软垫选用耐老化、耐候性优良的特种橡胶材料,厚度与形状根据干涉间隙定制。整个过程严格控制张拉力值与位移量,参照公司风电混凝土塔架预应力加固结构专利的受力计算原则,确保维修后钢绞线预应力状态满足设计要求,不影响塔筒整体受力平衡。

图5 钢绞线与牛腿干涉维修前
项目施工全程坚持安全与质量双线管控。高空作业严格执行安全规范,作业人员双保险防护,工具材料防坠到位,塔下设置警戒隔离区。质量管控实行一点一档制度,每一处PE套破损、每一处钢绞线干涉都留有维修前、中、后三组影像记录,位置编号、缺陷描述、处置措施、验收结果完整归档,实现全过程可追溯。项目完工后,经业主与运维单位联合验收,所有缺陷处置质量符合方案要求,钢绞线系统绝缘性能与受力状态恢复良好,风机随即恢复正常运行。

图6 钢绞线与牛腿干涉维修后
山东港口日照港岚山港区分散式风电项目混塔维修工程的顺利实施,是宏亚高空在钢绞线系统精细化维修领域的又一技术实践。从塔架监测装置的精准检测,到PE套微创修复工艺的成熟应用,再到钢绞线干涉软隔离处置的工程化落地,公司凭借完整的技术链条与丰富的现场经验,为风电混塔预应力系统运维检修提供了高效可靠的解决方案。随着越来越多混塔项目进入运维期,钢绞线系统的检测评估与维修加固将成为风电后市场的重要技术方向,宏亚高空将持续深化工艺研究,以技术创新推动行业进步,守护每一座风电高塔的结构安全与长效运行。