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四局装备 | 练好“慢”功夫,种下“定海神针”

四局装备 | 练好“慢”功夫,种下“定海神针” 今日四局
2024-05-02
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“合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土。”再高的树,都是慢慢生长的;再高的楼台,也是一层一层搭建起来的。


慢工出细活,慢工造精品。“慢”功夫背后是“慢思维”的指导,“慢思维”背后是对技术认真、谨慎和科学的打磨,认真打磨的背后是工匠精神的生动展现。


福清公司自成立以来,不断深耕海上风电市场,在项目一线锤炼技术创新能力、持续优化技术施工工艺,以高标准、高要求、高品质打造海上风电精品工程,对我国沿海地区低碳转型具有重要意义。


高精度的“摩天轮”



十年磨一剑,利刃出击。2020年8月,公司首套定转子支架在福清公司正式投产下线。


走进福清公司生产车间,我们都被拥有上千个孔的“摩天轮”给吸引住了,在轰隆隆的机器声中,这个“摩天轮”正经过圆盘支架焊接、钻孔、打磨、数控车铣加工等多道生产工序。


“这个竖立起来长得像‘摩天轮’的定子支架是风力发电机的主要部件之一,属于大型焊接结构件,零部件多、结构复杂、精度要求高,并且结构件的外形尺寸比较大,变形控制要求高。”福清公司副总经理王引介绍道。


定子支架制孔种类多、数量多、位置要求高,对大型专用数控设备依赖程度过高,2020年福清公司承制的金风6.X MW风机定转子支架制作项目定转子支架磁轭内壁圆柱面M10-b25螺纹孔2160余个,位置度要求0.3毫米。


定转子加工是一个精细活儿,因为每一处加工前都要反复测量确认尺寸,需要作业人员有练好“慢”功夫,坐得住“冷板凳”,保证每处的尺寸余量要足够。


说起哪一点加工难度最大,福清公司的“金牌员工”苟永强想都没想就说出了两个字——“削孔”。


“由于削孔数量多,每个直径16毫米,深度110毫米,加工精度要求0.015毫米,首次加工还专门定制了相应的加工铰刀,当时我和另外三个同事全程不敢丝毫放松,最终加班加点在12个小时内完成了所有的削孔加工工作。”车间主任苟永强回忆道。


创新是产品批量生产、提质增效的关键一步。定转子支架属于大型焊接结构件,尺寸大,精度要求高,焊接量大,在焊接过程中易产生形变,如何控制焊接变形则是质量控制重点。


为此,福清公司通过研究大功率海上风力发电机定转子支架的制造技术方案与实际生产应用,开发研究基于车铣复合一体的定转子支架整体制造技术,突出在车铣机械加工、焊接变形控制、热处理效果等技术难点、要点上的制造优势,致力于解决在生产设备上的制约问题,不断提高产品质量控制水平。


2020年6月5日,由福清公司承担试制的金风6兆瓦风机定转子支架开发项目首套定转子支架在经历金风科技与江苏中车联合验收组5天的检验后最终顺利通过验收。


2023年5月,福清公司《大功率直驱式海上风电机组定转子支架制造关键技术》科研成果被鉴定为国际先进水平。该科研成果主要对大功率直驱式海上风电机组定转子支架的设计图纸和设计要求进行深入分析,从定转子支架模块化制造技术、综合精细加工工艺技术、消除应力技术、精确测量技术等几个方面进行深入研究,形成的大功率直驱式海上风电机组定转子支架制造成套技术,实现了高端装备现场制造技术突破,工程应用效果良好。


金风6.X MW风机定转子支架制作项目作为福清公司首次尝试大型定转子支架加工类项目,为“四局装备”品牌迈向高端装备制造业打下了坚实的基础,也是装备公司延长产业链,实现高质量发展的重要一步,对企业的转型升级和未来发展具有重大意义。


9条生产线的“生命线”



沿着福清公司办公楼四楼走廊往下看看,9条长长的生产线映入眼帘。


这条生产线在生产漳浦项目的下段塔筒;那条生产线正在生产下料当前国内首个批量化使用单机容量最大机型18兆瓦风机的海上风电项目……


现如今正在筹建风电大型锻造法兰生产线,2024年上半年一期建成后可年产法兰2万吨。


福清公司致力于建设成国内领先的大型海上风电装备制造企业,以打造大功率风力发电机组核心结构件自动化工厂为目标,生产车间建筑面积近5万平方米。根据风电塔筒生产工艺流程,厂房内规划有9条塔筒及管桩生产线,设备齐全,可满足国内外大型风电塔筒生产需要,生产的产品能够配套目前世界上最大的风力发电机组。


在这9条生产线中都有一条“生命线”,那就是焊接,它是每条生产线需要经历的一个工序,而精细的焊接作业是使设计图纸变成合格产品的关键所在,因此焊接工艺实施与焊接质量必须严格控制。


揭阳神泉二期海上风电项目是当时全球批量应用单机容量最大的海上风电项目,也是国内首批平价上网海上风电项目之一,直径8.5米,单段重量超320吨,是当时福清公司所承接项目中单机容量最大的项目,超大直径和重量也给生产带来了不小的挑战。


“作为具有多年监检经验的‘老兵’,我对各种材料的特性、焊接后的各项指标数据要求已经熟稔于心,检测技术也练得‘炉火纯青’。但即便是‘老手’,每次检测我都怀着敬畏之心,丝毫不敢懈怠,因为一个小小的气孔,都可能导致无法挽回的损失。”福清公司无损检测专员朱振鑫谈到。


“为了保证焊缝一次合格率,我们第一时间与焊接工程师深入探讨,优化坡口和焊接参数。”焊接班班组长刘源源回忆道。


揭阳神泉二期海上风电项目筒体板厚、直径大,且内附件多、安装复杂,焊接作业难度增加,对制造技术方案提出了更高要求。


福清公司根据项目实施要求,制定施工专项方案,通过现场数据采集,优化焊接作业方案,并严格执行各类科学、先进的工艺文件,全面保障焊接质量的一次合格率,为制造卓越产品下足了“慢”功夫。


车间的每位“钢铁裁缝”,用焊枪“穿针引线”,焊出精细、合格、标准的纹路,用心展示他们钢铁的“缝纫”技术。2022年7月,福清公司承制的揭阳神泉二期海上风电塔筒制造项目首批塔筒顺利发货。


一直以来,福清公司不断强化科技创新,积极总结提炼先进施工技术,依托项目施工重难点开展技术创新并以此为突破点不断调整优化施工方法,推动施工方法升级和创新,其中《海上钢管桩接桩全自动焊接工法》顺利通过中国电力建设集团有限公司及青海省工法评审。 


9条生产线,线线是关键,每条生产线的产品都是匠心之作。


塔筒翻身的“慢”动作



随着生产制造能力、技术创新和精细化水平不断提高,福清公司也不断打破生产记录,生产加工的装备外形尺寸和重量呈“直线”上升。


塔筒直径6.5米、7.5米、8.5米、10.55米……


首套塔筒重量300吨、500吨、750吨、1500吨……


塔筒直径越来越大,焊接变形控制难度也越来越大,这就要求从源头开始把控加工精度。


“我们在黑塔阶段会严格控制单个筒节的卷制及校圆,确保流转至组对工序的筒节圆度,组对时加强法兰圆度监测,采用专用工装进行吊装安装,由专业技术人员对组焊后的塔筒进行圆度检测。整个制造过程严格控制变形,使用数控切割成型的专用防变形工装控制筒体变形。同时,我们会通过专业仿真计算研究产品变形特点,从产品设计阶段为后续产品质量控制提供解决方案。”但这只是塔筒的“慢”动作之一,工程科技办公室副主任王思涵说道。


漳浦二期第二批金风塔筒项目塔筒超高、超宽、超重、超大,采用大型起吊设备进行吊装,安全风险较大,且塔筒与工装均采用螺栓连接,法兰与工装螺栓孔都需要精确定位,因此她的“翻身”必须慢且稳。


在正式吊装之前,各项“规定工作”一一进行,各项安全管理目标必须达到百分百。“前期每月至少组织一次全面的安全专项检查,在规定时间内安全生产隐患排查、整改率100%;员工岗前安全、职业健康及操作技能培训率100%;重要设施、危险部位的安全防护设施完好率100%;安全管理人员、特种作业人员持证上岗率100%……” 安全管理部副主任祁瑞宁说道。


当确认试吊安全后,在指挥员的统一指挥下,起重设备将塔筒吊起升空。


第一步,提升主吊车吊钩。


第二步,旋转辅吊吊臂,使底部向就位位置推送。


第三步,调整主吊作业半径,塔筒由水平状态翻身后至竖立状态。


第四步,撤离辅吊,塔筒由主吊放至就位位置后撤离。


最终塔筒正式立起来,后续便可以进行各类附件安装,看似简单的四个动作,但每个动作都离不开多个部门的通力合作,他们集体研究、细化方案、仔细雕琢每一个吊装动作,以确保每一步精准、安全、到位。若没有细致安全护航和技术质量做保障,此项超重、超大塔筒矗立起来困难重重,更不用说如何将其“种”在蓝色大海之中。


台上一分钟,台下十年功。当日,从工装平台准备、吊具安装、吊车就位到起吊翻身,伴随辅吊撤离的尾声,宣告着塔筒翻身动作顺利完成,历时3个小时,这几小时的吊装作业,经历了无数次的细细打磨,是多少个数不清的挑灯夜战所换来的。


当代很多年轻人只想躺平,然而福清公司奋进勃发的工程追“风”人都在努力精致“翻身”。


无论是高精度的“摩天轮”制造,还是超重、超大直径塔筒的翻身,这些“慢”功夫都需每位作业人员静下心、俯下身子,用钉钉子精神将每一个“规定动作”做规范、做标准。

慢工出细活,久久方为功。紫檀珍贵绝美,在于它“五年一年轮,千年孕一木”积淀而来的羡世芳华。


福清公司制造的每一个风电产品就像一根“定海神针”,经得住推敲、检验,站得住脚,他们以保持定力、稳步前行的姿态练就过硬功夫,始终坚持干一个工程,树一座丰碑的理念,将产品做细、做专、做精,不断扩大四局品牌影响力,如今那一根根“定海神针”已然立于蓝色的大海之中,并不断走向深海。

本期策划:中国水电四局党委工作部
本期素材:“四局装备”品牌工作组
本期责编:姚晨雨 

本期审核:史卫卫

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中国水利水电第四工程局有限公司成立于1958年10月,隶属世界 500 强中国电建集团,是服务全球能源和基础设施建设,集建设施工、装备制造、勘察设计、投资运营为一体的综合性大型中央企业,业务遍及全国和海外20余个国家。
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