塔筒安装条件下法兰盘受力变形分析研究

法兰盘是塔筒的重要部件,起到连接风机塔筒的作用。塔筒翻身吊装施工过程中,法兰盘及螺栓孔容易发生损伤变形,导致螺栓连接失效,严重影响塔筒的安全稳定性。因此,研究吊装条件下塔筒法兰盘的受力变形特征有着重要意义。采用有限元数值分析软件,对吊装条件下法兰盘及螺孔受力及变形特征进行分析研究,结果表明:塔筒吊装翻身过程中,当塔筒处于水平状态下法兰盘螺孔变形最大;法兰盘螺孔最大变形随法兰盘厚度增大而减小,随塔筒壁厚以及长度增大而增大。基于敏感性分析数据,提出了基于非线性拟合方法的法兰盘螺孔最大变形预测公式,平均误差仅为6.79%,可以为吊装条件下法兰盘螺孔最大变形预测提供有效的理论支持。

吊装状态下风机叶片受力特性数值模拟研究

风机叶片吊装施工是风力工程的重要组成部分,叶片在施工过程中容易发生局部变形导致壳体损伤破坏。因此,开展吊装过程中的叶片受力特征研究具有重要意义。本文采用ABAQUS有限元数值方法,建立风机叶片三维有限元模型,研究不同吊点位置下叶片受力变形特征,结果表明:(1)叶片后缘相比前缘承担更大的应力,最大等效应力约为前缘的1.36倍。(2)在0~60 m范围内,叶片后缘压缩和拉伸均有发生,在60.0~111.9m范围内叶片后缘处于受拉状态。(3)随着吊点比例的增大,叶片最大应力先减小后增大,吊点比例为0.7时,该工况下叶片所受的最大应力最小。

吊点位置对法兰盘螺孔变形特征的影响规律

为了解决风电工程塔筒吊装过程中法兰盘螺孔变形过大的问题,采用有限元数值模拟方法研究吊具吊点位置对塔筒、法兰盘及吊点螺孔变形特征的影响规律。研究结果表明:在重力方向上,主吊附近的塔筒截面及法兰盘发生轻微的压缩变形,辅吊附近的塔筒截面及法兰盘则出现拉伸变形;法兰盘辅吊吊点处的螺孔变形最严重,变形比例达1.575%;当选取辅吊吊点夹角为120°时,塔筒、法兰盘及吊点螺孔的变形均最小。研究成果可为风电工程塔筒吊装施工选取合理法兰盘夹具吊点位置提供参考。

吊装条件下海上风电塔筒受力变形数值模拟

为了解海上风电塔筒吊装过程中塔筒受力变形特征,采用Abaqus数值分析软件建立塔筒吊装三维有限元数值模型,分析塔筒厚度、长度及直径对筒身最大变形的影响规律。结果显示:当塔筒起吊处于水平状态下时,辅吊点处应力集中而发生屈服破坏;塔筒最大应变随着塔筒长度及直径的增加而增大,随着塔筒厚度的增加而减小;基于敏感性分析数据,提出基于遗传编程(Genetic Programming,GP)的塔筒最大变形预测模型,平均误差仅6.19%。数值分析结果可为海上风电塔筒吊装施工提供参考。

6 MW陆上风机叶轮吊装施工技术研究

陆上风电机组功率增大导致风机叶片直径以及轮毂高度增大,使叶轮翻转以及叶轮对接等施工风险提高。在内蒙古某陆上风电项目的施工中,经深入研究提出了一种大功率陆上风机叶轮吊装施工新技术。此处简述了该项技术的吊前准备工作、风轮组装、起吊风轮、风轮对接以及收尾工作等施工工艺,确保了风机叶轮吊装施工质量和顺利完成,并提高了施工的安全性。可供后续大功率陆上风机叶轮吊装施工参考。

6 MW陆上风机组塔筒吊装施工技术研究

随着陆上风电机组的功率增大,塔筒的高度也随之增大,塔筒吊装施工难度也相应增大。以内蒙古锡林浩特市陆上风电项目为例,简述陆上风机塔筒吊装施工方法,重点对吊具安装与塔筒起吊翻身、就位及锚栓张拉等施工工艺进行探讨,有效提高了塔筒吊装的施工精度及安全性。研究成果可供陆上风机塔筒吊装施工参考。

6MW陆上风机机舱吊装施工技术研究

陆上风机机舱安装施工涉及超百米以上超高、超重、90 m以上超长大件吊装,施工风险大。结合内蒙古某6 MW陆上风电机组施工作业情况,介绍一种陆上风机机舱吊装施工技术,包括机舱的吊前准备、安装吊具、起吊与就位以及安装收尾等施工工艺,可缩短吊装时间,提高施工效率和安全性。研究成果适应内蒙古锡林浩特市水文、地质及气象环境,有效降低施工风险,可为后续陆上风机机舱吊装施工及类似工程提供参考。

渤海海上风电大兆瓦风机吊装船选型以及吊装校核研究

风机功率增大导致海上风电吊装施工难度增大,因此对吊装船只的要求越来越高。以山东渤海海域风电项目为依托,对吊装船只进行选型,对其进行吊装校核结果表明,均满足工程吊装要求,从源头上确保吊装施工顺利进行。研究成果可为后续大兆瓦海上风机吊装施工提供参考。

陆上风机履带吊组装及拆卸施工技术

由于陆上风电机组功率增大,风机高度随之增加,高空作业风险增大,给吊装施工带来一定的困难,而履带吊能够较好地解决风机在吊装时遇到的难题。以内蒙古某陆上风电项目为例,简述陆上风机履带吊组装及拆卸施工方法,重点对履带吊的组装技术措施、负荷试验及拆卸技术措施进行探讨,保证了风机吊装施工的安全性。该项陆上风机吊装技术可为本工程后续施工及类似工程借鉴。

冰冻灾害条件下集电线路塔架稳定性数值模拟研究

我国陆上风电场大部分在华北和西北地区,冬季雨雪等恶劣天气较多,集电线路会出现覆冰现象,导致集电线路塔受力增大,可能发生倒塌。因此,研究线路覆冰条件下塔架稳定性对陆上风场的正常运营有着重要意义。本文依托内蒙古锡林浩特市某陆上风电项目,建立集电线路塔架ABAQUS数值模型,开展电缆覆冰荷载对集电线路塔架稳定性数值模拟研究,得到如下结论:(1)在仅受到输电导线自重时,塔架水平位移最大为22.9 mm;塔架与输电导线连接点处向下位移为6.53 mm。(2)极端覆冰荷载条件下,5号节点为最危险点,计算轴应力为46.24 MPa,相较于无覆冰荷载分别增大了66.7%。(3)极端覆冰荷载条件下,塔架水平位移最大为46.2 mm,相较于无覆冰荷载增大了101.7%。

江苏某海上升压站导管架基础施工关键技术

为解决复杂环境下海上升压站导管架基础施工的困难,以江苏某海上升压站导管架的基础施工工艺及关键技术进行了研究。首先,详细探讨了导管架沉放、基础钢管桩植桩、导管架定位校核、灌浆施工、皇冠板和上部模块安装座板的焊接等关键施工技术;其次,研究了沉桩停锤标准控制方法、导管架安装允许偏差及灌浆材料质量控制等施工质量控制方法。研究成果可供类似工程参考。

海上风电钢管桩基础外加电流保护系统的实施技术

海上风电基础受到海水腐蚀作用,导致其承载特性下降,针对江苏某海上风电钢管桩基础腐蚀问题,通过外加电流保护系统对钢管桩的防腐蚀技术进行了深入研究。外加电流系统的技术主要包括3个部分:套笼上辅助阳极和参比电极、塔筒内平台上的辅助阳极和参比电极、恒电位仪的布置与安装,从而解决了海上风电钢管桩基础腐蚀问题,为类似海上风电工程提供了经验。

海上风电场单桩基础防冲刷施工技术

针对江苏某海上风电场单桩基础局部冲刷问题,开展了单桩基础防冲刷技术研究。采用多波束双频测深仪监测桩基不同程度的冲刷现象,显示冲刷范围距风机中心半径23 m,最大坑深范围为6.3 m,平均冲刷方量约为3402 m^(3)。经分析比较采用复合吹砂袋和固化土相结合的方法,形成一个整板固化土抗冲刷桩基护底结构,取得了预期效果,该防冲刷技术可供类似工程参考。

海上风电大直径单桩基础海缆引入施工技术

以江苏某海上风电工程单桩基础引入海缆施工为对象,基于目前国内外常用的桩身外侧设置电缆管引入和桩身开孔引入两种海缆进风机塔筒内部的技术利弊对比分析,对大直径单桩基础引入海缆施工工艺及关键技术进行了研究;并结合本工程海洋环境、地质条件,推荐采用桩身开孔引入海缆的布置方式,对于深水的机位其优点大于缺点。

陆上升压站电器设备安装施工关键技术研究

陆上升压站是陆上风电场传输电能的重要组成部分,因此研究其电气设备安装施工技术对升压站稳定运行有着重要意义。以内蒙古某陆上风场220 kV升压站施工为对象,讨论、研究了其主变压器系统安装、220 kV全封闭GIS安装施工工艺等。研究成果可为后续陆上升压站施工提供作业与技术上的参考。

海上自升式稳桩平台桩基竖向承载特性理论分析

采用《海洋井场调查规范》法、《建筑桩基技术规范》法、《美国石油协会规范》法和Hansen公式法,对江苏省启东海域某自升式稳桩平台的桩基进行了竖向承载特性分析,研究了不同理论方法所得桩基竖向承载力的差异,以及桩径和土体参数对桩基竖向承载力的影响规律。由理论分析可知,Hansen公式法计算得到的桩基竖向承载力最为保守,《海洋井场调查规范》法最不保守;基于Hansen公式法,桩径为1.6、1.8、2.0、2.2 m的平台桩基安全贯入深度分别为15.5、14.0、13.0、12.0 m;基于Hansen公式法,土体内摩擦角对桩基竖向承载力的影响程度最大。