随着风电行业不断发展,风机机组朝着大型化、高精密化方向发展,风电安装施工对测量检测精度、施工安全性以及作业效率都提出了更高标准。三维激光扫描技术凭借非接触式测量、高精度数据采集、实景数字化建模等优势,现如今已广泛运用至风电安装全施工流程当中,有效保障风机搭建质量,助力风电工程标准化施工。
一、风电基础地基检测
风机地基桩基、承台是整台机组稳固运行的根基,地基施工精度直接决定后续塔筒与机组安装质量。利用三维激光扫描仪可对单桩、导管架开展全方位扫描检测,精准采集构件垂直度、法兰平面度、螺栓孔位置等数据,把控构件加工与预埋误差。
同时可完成承台顶面高程、表面平整度以及各类预埋件位置复测工作,校准施工基准数据,从施工前期规避因基础偏差造成的后续安装问题。
二、塔筒装配精度检测
塔筒为分段式组装结构,安装对接精度有着严格规范要求。通过三维激光扫描能够检测塔筒圆度、同轴度以及端面平面度,排查构件焊接产生的形变偏差。
对塔筒衔接法兰面与螺栓孔进行数据采集比对,保障各段塔筒可以平稳对接,降低装配错边量,避免因对接偏差出现密封受损、结构应力集中等情况。同时施工期间可持续监测塔筒安装垂直度,将倾斜数值控制在规范标准内,保障塔筒整体结构稳定性。
三、机舱与轮毂装配校核
机舱底座、轮毂属于风机核心精密构件,装配适配性直接影响机组运转状态。使用三维激光扫描仪可采集构件结合面形态、螺栓孔分布位置等信息,保障构件之间能够精准装配。
将扫描生成的实景点云数据与工程BIM设计模型进行比对分析,开展虚拟装配校核,提前排查构件装配干涉问题,减少现场拆装返工情况,提升核心构件装配作业合格率。
四、风机叶片安装测控
叶片是风能转化的关键部件,其外形参数与安装姿态会直接影响风机发电效能。设备可对叶片整体外形进行扫描,采集翼型形态、弦长、扭角等参数,核查叶片成品制造偏差。
检测叶根法兰平面度与孔位精度,规避叶片安装后产生异常震动。同时可精准把控叶片安装角与桨距角,保障叶片安装姿态符合设计要求,保障风机运行期间发电效率达标。
五、优化施工作业综合效益
提升施工安全性:该技术采用非接触式测量方式,无需搭建高空作业脚手架,减少高空作业频次,有效降低施工人员高空作业安全隐患。
加快施工进度:设备数据采集速度快,可短时间内完成大型构件数据测绘,相较于传统测量方式大幅缩减测量耗时,加快整体施工节奏。
实现数字化存档:扫描生成的实景点云数据可长期留存,完整记录风机安装完工后的实景状态,为后期设备运维检修、设备改造、问题溯源提供完整的数据依据。
强化质量管控:实时对比施工实景数据与设计标准数据,可及时发现施工偏差并进行调整修正,实现风电安装全过程质量把控。
六、总结
三维激光扫描技术贯穿风电基础施工、塔筒组装、核心构件装配、叶片安装等全施工环节,依靠高精度的数据采集能力,有效把控风电安装各项施工精度指标。同时兼顾了施工安全、作业效率与工程数据留存需求,契合当下大型风电工程精细化施工的发展需求,也是风电安装领域现代化测量施工的重要技术手段。