海上风电单桩基础风机整机安装施工安全管理分析

目前,海上风电场风电机组安装方式主要有2种:海上分体安装和海上整体安装,目前最为常见的海上风电安装方式是海上分体安装。降低海上风电场施工成本最直接的方法是改进吊装方案及相应设备,以利缩短工期。此外,考虑海上天气导致施工窗口少,应尽可能多地由陆上分担装配任务,海上整体安装应运而生。国华东台四期海上风电项目第16号机位风机安装是国内首例采用海上风电单桩基础风机整体吊装的施工工艺,通过对其海上施工过程的安全管理进行分析,重点从施工安全角度对风机整体安装施工工艺和FIS缓冲体系提出一些看法与建议,希望能给海上风电整体安装施工的安全管理和提高FIS缓冲体系拆装施工安全性的优化设计带来一些借鉴与参考。     

锚栓组件在10 MW海上风机基础的应用

为满足10MW海上风机全生命周期内稳定运行,从风机基础锚栓笼锚栓组件结构设计、技术要求、防腐性能和施工安装等方面进行综合考虑,采用减小应力集中的圆弧螺纹结构锚栓,提高产品承载和疲劳性能,复合型防腐和大螺距易于组装的锚栓组件,为海上风机全生命周期内的运行提供根本保障。锚栓组件首次在该10MW海上风电样机的成功应用,为锚栓组件在海上风机基础的应用奠定了良好的基础。     

海上风电风机基础结构形式及安装技术

本文结合具体工程实例,介绍了海上风电风机基础结构形式,详细阐述了施工方案和施工作业流程,包括稳桩平台安装、基础桩起吊入稳桩平台、沉桩等内容,并提出了桩内填芯混凝土浇筑措施,以提高海上风电风机基础的安装质量和运行效率,确保海上风电工程整体施工质量,推动海上风电的可持续发展。     

海上风电高桩承台施工质量的控制措施

海上风机基础是海上风电的重要组成部分,风机基础较多采用高桩承台结构,高桩承台基础受结构、工艺及环境因素影响,施工质量控制难度大。本文依托实际工程实践,研究海上风机高桩承台基础的施工质量控制措施,分别从沉桩控制、整体钢箱模板、预埋件施工控制和承台混凝土裂缝控制四个方面研究总结有关质量控制措施。经实际工程实施验证,措施达到了预期效果,对类似工程具有一定的指导与借鉴意义。     

福清兴化湾海上风电风机基础施工设计

以福建省兴化湾海上风电一期(样机试验风场)项目为例。介绍了近海复杂地质水文条件下风机高桩承台基础施工技术,通过可倒用式海上整体式钻孔平台、履带吊机作业平台及可倒用吊箱围堰等施工工艺的运用,有效地解决了复杂海域环境风机基础钻孔桩施工及承台施工的难题,节约了施工工期及成本,取得了良好的效果。     

海上风机基础选型

海上风机基础结构是海上风电场的基本组成部分,海上风机基础结构的安全性和可靠性是海上风电场高效稳定运行的基础。海上风机基础的建造和施工在海上风电工程造价中占比接近30%,是海上风电场工程建设中除风电机组设备投资外成本占比最高的环节。根据目前已经建成项目和在建项目风机基础情况统计,重力式、单桩、导管架、水下三桩、水上三桩、高桩承台、单桶/多桶吸力桶、漂浮式等基础形式均有商业化应用,其中单桩和导管架基础形式是经济性相对较优、施工工效最高、应用比重较高的基础形式,本文对各种基础形式的特点和应用情况进行简要介绍。     

浅析海上风机底段塔筒竖立运输工艺

为了缩减海上风机安装船舶的施工周期,节约成本,提出在制造厂内将风机底段塔筒竖立,组装好内平台及电气柜体等,再利用液压平板车整体转运到码头,装船海绑后运输至机位整体安装的施工方案。通过对底段塔筒竖立后在平板车上转移及海上运输两种工况下的计算分析,设计相应的运输工艺,并在大唐江苏滨海风电项目上应用,验证此方案的可行性。结果表明,该竖立运输工艺具有可靠的安全性,操作方便,施工效率高,能实现将零散、部装的工作前置到岸上,使海上施工整体化,即能更好的控制施工质量,又能缩减海上施工周期,降低海上风机安装成本。     

坐底式辅助桩稳桩平台在风电工程中的应用

近年来海上风电工程在国内沿海得到大规模建设,风机的诸多基础型式中单桩基础因其工厂整体化制作,造价低,施工方便,无需海床准备,安装简便等优点,目前广泛的应用于我国海上风电场建设中。根据我国主要海上风电场统计,单桩基础占比达到65%以上。随着风机单机容量增大及建设水深增加,海上风电单桩基础采用的钢管桩直径也越来越大,长度也越来越长,钢管桩沉桩施工对海上沉桩船机的选择、沉桩稳桩定位方式比常规沉桩工艺提出更高的要求。文章结合汕头某风电项目桩基施工情况,阐述超大型单桩施工中坐底式辅助桩稳桩平台选用及施工注意事项,确保沉桩施工质量满足设计规范要求,为类似大型海上风电工程和测风塔工程中推广使用。     

新型海上风电设备运输船舶设计研究

针对目前海上固定式风机安装周期长、成本高的问题,提出一种配合风电安装平台作业的风机设备运输船。通过对风电装备运输过程中的塔筒竖立运输、叶片叠层运输以及吊装时滑道工装翻桩等研究,表明该船舶可以很好地用于近海固定式风机的安装,在现有运输船舶空间有限的情况下,大大提高了施工效率,降低了海上风机安装成本。     

ROV在深远海域风电项目35 kV海缆敷设的应用

随着“双碳”战略的实施，海上风电项目建设进入井喷式发展，项目场址走向深远海成为行业趋势。深远海域的作业条件给风机基础施工、大容量机组吊装、海缆敷设施工带来巨大的挑战，为探索深远海域海上风电项目海缆敷设施工的方向，文章基于三峡能源长乐外海海上风电场A区项目现场建设情况，对ROV在35k V海缆敷设施工中应用实例进行探究，为今后深远海风电项目提供可借鉴经验。     

海上风电安装船的发展趋势研究

随着海上风力发电产业的迅速发展,风电安装船需求越来越大,并且风电安装船是高附加值工程船,因此这一市场的吸引力将越来越受到造船界重视,竞争将越来越激烈,但海上风电场施工成本高、海上作业时间长及工期长等问题的存在延缓了海力发电产业的发展。因此,本文将着重对海上风电结构物施工、安装过程的单一海工设备发展进行浅析,为探索深水化、大型化、专业化、集成化的海上风电安装船来完成深海域基础施工及风机安装问题提供设计参考。     

海工技术助力海上风电发展

眼下,国内陆上风电发展如火如荼,海上风电也不甘势弱。根据最新风能资源评价,全国陆地可利用风能资源3亿千瓦,近岸海域可利用风能资源7亿千瓦,共计约10亿千瓦,海上风电发展潜力巨大。国家能源局的规划显示,中国希望在"十二五"末年海上风电装机达到5GW,到2020年达到30GW。预计将有几千台海上风电机组需要建设。虽然海上风机存在着比较明显的优势,但因为我国的海上风机设计、施工安装、运营维护的大部分单位传统领域     

全球首制深潜坐底多功能风电工程船交付

正2018年4月27日,由上海船舶研究设计院设计、黄埔文冲建造的深潜坐底多功能风电工程船"顺一1600"顺利交付。该船为全球首制"两栖式"风电工程船,既可漂浮作业,也可坐底作业,集海上风电的单桩/群桩基础施工、风机部件船上总组、风机散装、海上风机整体吊装以及风机运输、检修、维护等综合作业功能于一体,多项技术业内领先。该船长115.8 m,宽58 m,主要由上壳体、立柱、     

导管架式海上风机基础结构优化设计

目前海上风机基础结构存在明显的设计冗余，导致海上风机建造成本过高。为提高经济效益，需要对导管架式海上风机基础结构进行优化设计。该文首先基于海上实测数据对海上风机所处环境载荷进行模拟，得到其时间历程；其次通过有限元方法对平箱梁四桩导管架式海上风机基础结构进行强度校核，发现结构可进行轻量化处理；最后以结构最大平均应力、最大位移和质量为目标响应，通过试验设计（design of experiments, DOE）方法和粒子群算法组合的优化方法，得到结构尺寸对结构目标响应的贡献度和主效应关系，并确定各结构最优尺寸。对海上风机基础结构进行优化设计，能在保证安全的前提下降低建造成本，可为后续海上风机基础结构设计建造提供参数参考。     

基于P-y曲线法的海上风机三桩基础非线性有限元分析

P-y曲线法是API、DNV等规范推荐的一类分析横向受荷桩的桩土相互作用的方法,它考虑了土的分层特征、不同土类及荷载类型等因素,能较好地反映桩土之间的非线性关系。本文结合某海上风电场建设项目的工程实例,根据P-y曲线法确定了海上风机三桩桩基础与桩周土体间的作用关系;以ANSYS有限元软件为平台,建立了海上风机三桩基础的有限元模型,考虑风机运行荷载、风荷载及波浪荷载共同作用的极端工况,对结构的受力情况进行了分析,确定风机在此工况下能安全运行,为该风电场的设计与施工提供了一定的理论依据与技术参考。     

海上风机吊装与运输专用工作船设计

海上风机吊装作业船是建设海上风电场的关键设备.为适应江苏地区海上风电场建设的需要,针对江苏沿海潮间带及沿海区域海上风电场风电机组安装作业要求,进行了海上风机吊装与运输专用作业船设计.所完成的86.7 m自航自升式海上风机吊装与运输专用作业船属海上风电场建设第3代吊装工作平台,具备自航、自升、运输、起重等复合功能,可完成...     

Spar型海上浮式风机系泊系统的动力学分析

以美国某可再生能源所的海上5MW风机为模型,综合风机塔柱的特点,利用Orca Flex建立了一种Spar型海上风机简化模型。通过对风机平台的不同风速工况环境载荷的计算,实现了对该风机系泊系统的水动力学分析,对比并分析了不同工况下风机锚泊系统系泊张力的变化。结合改变锚链上不同导缆孔的位置和布置形式,为海上风机浮式基础系泊系统的设计及优化提供依据。     

深远海域TLP漂浮式风电施工技术

通过结合国外TLP施工技术以及国内近海风电施工经验,研究了陆域建造、风机拼装、海上运输与海上安装的TLP风电施工技术,同时调研分析了海上安装采用的锚固基础、筋键与连接器的适应性等,并对TLP风电大规模施工提出建议,研究结论对我国将来开发深远海漂浮式风电具有一定借鉴意义。     

深远海域TLP漂浮式风电施工技术探究

通过结合国外TLP施工技术以及国内近海风电施工经验，研究了陆域建造、风机拼装、海上运输与海上安装的TLP风电施工技术，同时调研分析了海上安装采用的锚固基础、筋键与连接器的适应性等，并对TLP风电大规模施工提出建议，研究结论对我国将来开发深远海漂浮式风电具有一定借鉴意义。     

海上风机基础防撞设计初探

从分析风机基础可能遭遇的船舶撞击的风险出发,提出了船舶撞击风机基础的概率计算方法。在此基础上提出通过防护成本和撞击损失的比较分析确定撞击标准的方法。进而提出了海上风机基础防撞设计的基本思路,并就风机基础防撞设计所涉及的船舶撞击力的计算方法和风机基础防撞设施的设计和使用进行了阐述。初步阐明了海上风机基础防撞标准的确定方法和海上风机基础防撞设计的思路,可供海上风机基础设计参考。