海上升压站平台运输及吊装过程相关数据问题分析

余意

（广东粤电湛江风力发电有限公司，广东湛江 524133）

0 引言

在新时期，随着工程建设规模的不断扩大，需要大量应用升压站平台满足工程施工需求。在实施升压站平台运输和吊装过程中，必须确保整个过程的安全性，以避免受相关因素影响出现安全问题。为了实现这一目标，需要积极加强对升压站平台运输和吊装过程中的数据监测和分析工作。可以引入适当的检测装置，并将其布置在合适的位置，以确保数据收集的精确性和有效性。通过对这些数据进行分析，可以有效了解整个安装过程的实际情况，从而确保升压站平台运输和吊装过程的安全性，为整个工程的实施提供有效保障。

1 升压站平台运输及吊装过程相关数据监测要求及目的

升压站平台运输和吊装过程中需要进行相关数据监测，以确保工程项目的安全监测要求得以满足。为了保障安全，需要明确各项数据监测的目的，并积极引入自动化监测模式。这样可以有效地监测升压站平台在运输和安装期间的倾斜和振动，并根据监测结果进行施工优化。进一步了解升压站平台在运输和安装期间的倾斜和振动情况，可以科学合理地评估其应用情况，避免结构局部损伤，确保升压站平台运输和吊装过程安全稳定实施，并为整个工程的实施提供有效保障[1]。

2 升压站平台振动、倾斜监测传感器的布置

升压站平台振动和倾斜监测布置安装传感器，主要涉及两种布置方式：

第一，布置振动监测装置时，需要在升压站一层4根主立柱上分别安装1 套三向加速计，共安装4 套三向加速计。仪器的X 方向为主导潮流向，Y 方向垂直于主导潮流向，Z 方向为竖直向。

第二，在倾斜监测中，需要在升压站一层的4 根主立柱上分别布置1 套双向倾角仪，共布置4 套双向倾角仪。仪器的X 方向为主导潮流向，Y 方向垂直于主导潮流向。具体的安装细节参考表1。

表1 升压站上部组块仪器布置列表

3 工程概况和数据监测注意事项

3.1 工程概况

以某工程项目为例，基于该工程的实际情况开展升压站平台运输及吊装过程的相关数据监测工作，从而依照数据监测结果进行注意事项分析。该项目场址位于沙扒镇附近海域，涉海面积约48km2。场址水深范围23～27m，中心离岸距离20km。项目规划装机容量为300MW，拟布置55 台5.5MW 的风电机组，同时配套建设220kV 海上升压站和陆上控制中心。

3.2 升压站平台运输及吊装过程中的监测注意事项

第一，明确数据监测的时间段。该工程作为监测对象，分析的数据时间段为2021 年5 月18 日至2021年5 月26 日。主要运输及吊装工况如下：升压站平台于2021 年5 月15 日滚装上船；5 月18 日开始从南通发运；5 月25 日23 点开始起吊，直至26 日凌晨1 点吊装作业完成。

第二，在实际监测过程中要注意以下几点：监测报告中提及的峰峰值是指一个周期内信号的最高值与最低值之间的差值，它描述的是信号变化范围的大小；峰峰值反映周期内振动信号变化的强度，以及升压站在运输过程中的摇晃幅度；峰峰值也是振动与倾斜数据分析中的重要参考参数[2]。

4 升压站平台运输及吊装过程相关数据问题分析

4.1 倾斜监测资料分析

第一，倾斜度均值过程线。倾斜度统计均值正值表示沿设计主导潮流向，负值表示与设计主导潮流向相反。在倾斜度统计中，X 轴表示沿船头方向（即纵摇），Y 轴表示垂直于船身方向（即横摇）。监测结果显示，升压站上部组块在运输期间（2021 年5 月18 日至2021 年5 月25 日）受风浪影响较大，最大倾斜角变化值为-3.736°（4B 立柱22.5m-Y 轴），但倾斜度均值过程线无明显的趋势性变化；吊装期间（2021 年5 月25日至2021 年5 月26 日）有发生倾斜变化，最大倾斜变化值为2.197°（2F立柱34.5m-Y 轴），但在吊装 完成后恢复稳定。说明海上升压站未发生异常的倾斜变化，不存在向某方向持续倾斜的情况。实测倾角变化过程线呈现明显的锯齿状波动，但波动幅度趋于稳定，且不存在异常监测值。分析立柱的倾斜角度波动主要受风向、风力、波浪、海流、船只等因素的影响。目前的观测资料总体表明海上升压站上部组块未出现倾斜的异常变化[3]。

第二，倾斜度峰峰值过程线分析。监测结果显示，倾斜峰峰值大值主要发生在运输时段至吊装时段。运输时段峰峰值最大值达到了10°，吊装过程中最大值达到3.241°。以上两个时段晃动较大，倾斜晃动过大可能造成升压站内部未紧固部件倾倒或滑移。

第三，典型倾斜度数据时域波形分析。从典型时域图可以看出，升压站上部组块在运输过程中晃动较大，倾斜度沿一个方向的瞬时值达到6°以上。典型图形如图1 和图2 所示。

图1 倾斜度典型均值过程线

图2 倾斜度典型峰峰值过程线

4.2 振动数据资料分析

第一，典型振动峰峰值过程线如图3 所示。通过比较分析，升压站在运输及吊装过程中振动峰峰值均未超过0.2g（即2m/s2），运输、吊装过程中，受风、波浪和海流的共同作用，船体上部的结构物将随驳船一起运动，运动惯性力将作用在组块结构上，由观测结果可知未出现振动异常情况，在吊装完成后振动情况恢复稳定。

图3 典型振动峰峰值过程线

第二，升压站烈度统计分析。选取升压站5 月18日至5 月26 日每天瞬时振动值最大时的数据做烈度统计，统计结果如下表2 所示。

表2 升压站烈度统计

4.3 数据分析结果分析

第一，升压站上部组块倾斜峰峰值大值主要发生在运输时段至吊装时段。运输时段横摇最大单幅倾斜值为3.736°（升压站立柱4B-22.5m，5 月21 日），纵摇最大单幅倾斜值为1.351°（升压站立柱4B-22.5m，5 月21日）；吊装过程中横摇最大单幅倾斜值为2.197°（升压站立柱2F-34.5m，5 月26 日），纵摇最大单幅倾斜值为2.016°（升压站立柱4F-22.5m，5 月26 日）。根据《海上拖航指南》2011 版附录1 支撑件及绑扎部件的强度标准中的表3.1 缺省的运动标准参考值，运输过程中升压站上部组块的横摇单幅限值为20°，纵摇单幅限值为10°，因此满足运输要求。不过，如果倾斜晃动过大可能造成升压站内部未紧固部件倾倒或滑移[4]。

第二，升压站在运输及吊装过程中振动加速度均未超过0.2g（即2m/s2），其中运输期间的最大垂荡加速度值为0.065m/s2（升压站立柱2F-34.5m，5 月22日）。根据《海上拖航指南》2011 版附录1 支撑件及绑扎部件的强度标准中表3.1 默认的运动标准参考值，运输过程中垂荡加速度限值为0.2g（即2m/s2），因此满足运输要求。运输、吊装过程中，受风、波浪和海流的共同作用，船体上部的结构物将随驳船一起运动，运动惯性力将作用在组块结构上，由观测结果可知未出现振动异常情况，在吊装完成后振动情况恢复稳定。

第三，升压站上部组块在运输及吊装过程中测得最大烈度均小于6°；通常重要建筑物的抗震等级设防至少为8°，因此整个运输及吊装过程中升压站上部组块都处于较为稳定状态，实测振动变化过程线呈现锯齿状波动形态，波动幅度较小，且不存在异常监测值。

5 升压站平台运输及吊装过程管理策略

5.1 明确管理与控制目标

根据建设工程项目的实际需求，并按照预期要求和质量标准完成升压站平台的运输和吊装工作。升压站平台运输及吊装是建设工程项目施工中的关键阶段，其安全性和有效性需要确立明确的目标。

首先，需要明确质量管理与控制的总体目标，制订整个升压站平台运输及吊装的总体目标。

其次，项目部门对这些目标进行详细剖析和细化，根据具体的项目建设质量标准和功能要求来实施。

最后，根据管理目标对施工过程进行分解和落实，从而确定整个升压站平台运输及吊装过程的具体施工要求，以确保施工方案的可行性、合理性和科学性。

5.2 加强管理与控制组织结构的优化

升压站平台运输及吊装过程数据分析结果要引起重视，积极加大组织结构的优化力度。对不同部门、不同岗位的质量管理与控制目标进行明确，基于个人岗位来实施。这一优化过程应从源头开始，以优化质量目标为服务目的。同时，要基于质量成本、质量体系应遵循的原则以及质量控制与管理的职责来对组织结构进行优化，在组织结构优化完成后，需要根据具体的质量体系和要求来实施，并明确各个阶段的质量目标。

此外，还需高度重视验收、工序管理点、过程和准备阶段等环节，严格按照标准制作质量控制报告，并积极协调不同部门，有效衔接各部门的数据信息，以确保质量管理与控制得到保障。

5.3 加强管理与控制的动态化实施

基于全面质量控制方法开展动态化管理，对质量管理与控制目标进行分解和细化，比较计划值，对有利偏差和不利偏差分别对待。对于前者要持续进行，对于后者要及时纠偏，纠偏过程包括技术纠偏、管理纠偏、组织纠偏和经济纠偏。对此，要进行事前质量的管理与控制，加大前期准备工作的控制力度，细化各项管理目标，根据管理目标编制施工方案和施工计划，并根据具体岗位划分质量管理与控制责任。

6 结语

综上所述，升压站平台运输及吊装过程中的数据分析工作至关重要。合理布置监测装置，能够有效收集升压站平台运输及吊装过程中的相关数据，并以此为基础研究升压站平台运输及吊装过程的具体情况，明确不同环节的危险状况，从而提前做好预防工作，确保整个升压站平台运输及吊装过程的安全性和有效性，为整个工程的安全、稳定实施提供有效保障。