声学探测技术在海上风电桩基检测中的应用

海上风机维护是保障海上风电场正常运行的重要工作,水声学海底探测方法在海上风电场运维中的应用越来越广泛。提出在风电桩基检测中综合使用多波束测深仪、侧扫声纳、浅地层剖面仪的联合探测作业技术,利用多波束获取全覆盖水深地形,利用侧扫声纳获取海底地貌,利用浅地层剖面仪获取海缆埋藏状态,通过对3类声纳数据综合分析,确定风电桩基及附近地形、地貌、电缆等的位置、深度、状态等信息。将该方法应用于阳江风电场故障风机抢修项目中,验证了方法的有效性。实践表明:该方法可以广泛应用于海上风电桩基检测等海洋工程领域,对其他海上风电场桩基检测有一定借鉴意义。

海上风电单桩滚装运输技术研究

由于单桩建造工厂吊运能力有限,目前风电单桩基础运输上船的方式主要以滚装上船为主。本文以我司在建的某海上风电单桩项目为依托,对单桩基础滚装上船的滚装设备、运输船舶以及滚装运输环境进行分析研究,为后续单桩基础的滚装上船作业提供依据,同时也为大型设备滚装运输提供参考。

海上嵌岩钢管桩内卷边切割机器人的设计研究

海上风电桩在基础打桩过程中,容易造成钢管桩下端内卷边,这会增加下插的阻力,须将影响下钻的内卷边切除,提高风电桩插桩效率。现阶段内卷边的处理多是潜水员下水切割,处理过程较为繁琐,难以应对复杂的工况,且有一定的危险性。为解决以上问题,设计了一种用于海上嵌岩式钢管桩内卷边切除的切割机器人。通过对钢管桩内卷边切割现有的施工工艺和施工作业要求进行分析,总结了内卷边切割机器人所需满足的设计要求,提出了适用于切割钢管内卷边的多轴联动机器人系统;确定了总体方案,对内卷边切割机器人的力学性能进行分析,并进行具体结构设计。基于SPH-FEM耦合算法,对磨料水射流切割钢管壁过程进行研究,确定切割工艺参数,对射流反作用进行分析,并结合切割参数进行算例验证。理论分析以及仿真模拟验证表明,所设计的内卷边切割机器人符合施工要求,能改善海上嵌岩式钢管桩内卷边的精确切除问题,有助于完善海上风电桩基础施工工艺的完整性,可为后续内卷边处理技术的发展提供经验。

海上风电插桩船倾覆风险及应对措施分析

海上风电插桩船在海上施工作业过程中主要承担风力发电机组吊装任务,在施工过程中,由于风力、涌浪等自然环境的影响,容易造成船舶摇摆幅度大,甚至发生倾覆事故。本文通过分析插桩船在海上作业过程中的结构特点及影响船舶稳性的因素,以及在不同条件下,插桩船发生倾覆事故的可能原因。并基于上述原因分析结果,提出相应的应对措施,以降低倾覆事故发生概率和减小事故损失。

海上风电全自动水下打桩技术研究

本文利用水下机器人搭载高精度光纤姿态仪、3D声纳、水下摄像仪等设备,并利用声纳采集点云数据分析风电单桩基础的倾斜度和高程控制,与传统的光学测量结果对比,结果显示其精度可达到0.5‰,高程控制厘米级别。在数据解算过程中分析影响误差的主要来源,并重点讨论了光纤姿态仪对精度的影响,提出相关的处理手段,最终达到提高精度的目的。

海上风电单桩基础建造关键技术研究与应用

海上风电基础型式众多,单桩基础具有结构简单、建造及施工工艺良好、施工周期短、经济性好等优点,且风机建成后占用海面积较小,对海洋环境影响较少,是目前海上风电场最为广泛应用的风电机组基础型式。本文依托保利长大明阳沙扒300 MW海上风电单桩基础科研示范项目中15套单桩基础及附属构件的生产制作,对海上风电单桩基础建造关键技术进行研究,旨在提高产品建造效率,提升生产质量,降低安全风险。

基于TOPSIS的海上风力发电机桩基础支架类型选择

风力发电,特别是海上风电,是清洁能源中最有前景的一种。在不断增加的水深处部署风力涡轮机的过程中,选择适当的基础支架结构是一个问题。文章通过多目标群决策方法 TOPSIS(逼近理想解的排序方法)对海上风电桩基支架方案排序,制定出选择基准。参考一个功率5.5兆瓦,参考深度40米的风力涡轮机,从工程,经济和环境属性,比较单桩,三脚桩,导管架桩三种支护结构的应用,选出最优类型。

“小天鹅”号2500吨海上运架梁专用起重船改装海上风电单桩施工平台设计

"小天鹅"号2500吨海上运架梁专用起重船,为适应海上风电工程市场需求及海上大型工程施工需要,在保留原船2500吨中心起重功能的前提下,将该船改装成海上风电单桩施工平台,本文针对改装设计做主要介绍。

单桩入龙口效率优化措施--以中广核平潭大练海上风电场项目为例

海上风电大型单桩沉桩施工中一般采用在桩中部附近设置管轴式吊耳,在底部采用兜底吊方式进行起吊。因为桩中部附近设置管轴式主吊耳的位置设置不同,单桩起吊各吊点的受力分配不完全一致,直接影响单桩起吊过程中的受力状态。如果主吊点位置设备不合理,会导致单桩起吊后姿态调整困难等问题。该文结合中广核平潭大练海上风电场项目,通过分析大直径钢管桩主吊耳位置设置、对起吊受力分配的影响、单桩起吊后姿态调整的难易程度等,提出优化方案,从而提高单桩入龙口效率。

海上风电试桩工程静动对比分析

华能灌云海上风电项目试桩工程为江苏省在连云港市第一个海上风电试桩工程,由于缺乏可以利用的试桩资料,通过对2组直径2000mm试桩进行轴向抗压静载荷试验、高应变动力测试以及静动对比分析,从而得到2根试桩的轴向抗压静载承载力分别不小于36000kN和33600kN,在该试桩区地质条件下,采用工作性能正常的IHC S-800液压锤可以满足同类型工程桩的沉桩施工要求,该区域单桩轴向抗压承载力的恢复系数为1.64。为设计确定工程桩长度等桩基设计参数以及合理选择沉桩设备和工艺提供可靠依据。

浅析海上风电钢管桩运输方案及安全保障措施

我国幅员辽阔、海岸线漫长,具有较好的风能资源储备。近几年,海上风力发电产业发展迅速,风力发电容量不断增加,海上风电塔筒、钢管桩直径也随之越来越大,运输难度不断增加。钢管桩运输包含短倒运输及海上运输,对于超大型钢结构,运输过程必须绑扎牢固以保证安全。因此,在方案的设计过程中不仅要以安全保障为基础,还要确保其方案的科学性及合理性。

基于水锤效应的风电桩沉桩装置试验验证

随着低碳经济时代来临,海上风电越来越受到重视,如何高效绿色安装海上风电桩也成为海上风电的技术难点之一。相较于传统锤击桩施工方式,文章提出并设计了一种基于水锤效应的海上风电桩安装方式,其利用爆炸冲击和水体在液体仓内产生的水锤效应进行沉桩,通过改变气体发生器结构和产气药的用量实现对沉桩贯入量的控制。随后利用计算流体力学方法对新型风电桩安装沉桩装置所产生的打击力进行仿真计算,明确1次打击力大小以及2次打击力大小与水体高度、水体抬升高度的关系。最后,结合仿真计算结果进行设计试验,验证了基于水锤效应的海上风电桩安装方式能够有效实现沉桩。

打桩船吊挂S-800液压锤在风电桩基施工中的应用

三航桩19号吊挂S-800液压锤,在莆田平海湾海上风电桩基施工中顺利完成了18根桩的沉桩任务。文章就打桩船吊挂液压锤这种特殊工艺形式在海上风电桩基施工领域的应用,对船机设备设计改造、施工质量控制、施工工艺等方面进行简单介绍,为类似工程需要提供参考。

海上风电嵌岩钻机创新设计及应用研究

本文结合中交天和研制的海上风电嵌岩强力钻机设备的现场使用情况,重点介绍了该设备不同于业内常规嵌岩钻机的一些设计创新及应用,具体从大扭矩电驱、强力嵌岩钻进、高效吸排渣、智能化钻进控制几个方面进行了阐述,为今后海上风电嵌岩钻机的设计和施工提供了参考。

水上大直径桩双主钩双吊梁翻桩立桩技术

针对双主钩起重船单钩起重能力有限,翻桩困难的问题,提出了采用双主钩双吊梁对大重量单桩进行翻桩立桩的施工技术。一个主钩采用垂直缆,吊点位于桩身中上部的主吊耳上,另一个主钩采用分叉缆,吊点分别位于主吊耳和桩底端的辅吊耳上,通过2个主钩的不同步起升和降落,使桩身呈倾斜状将桩底端吊至海底,再通过分叉缆向垂直缆的转换,利用2个主钩实现翻桩和立桩;对翻桩立桩过程中双主钩的吊力进行了计算分析。该施工技术在华能汕头勒门海上风电项目中得到了成功应用,其具有施工安全、效率高的特点。

沉桩可打性与轴向抗压承载力性能分析研究

中广核阳江南鹏岛海上风电场400MW海上风电项目工程地质复杂,缺乏可以利用的试桩资料,通过对直径2400mm试桩进行可打性分析、高应变动力测试和轴向抗压静载荷试验,得到试验桩的轴向抗压静载承载力为29580kN,结合静载试验结果与地勘资料对比分析,调整高应变动力测试参数取值,为以后工程桩基桩承载力检测提供可靠依据。在该试桩区地质条件下,采用工作性能正常的IHCS-800液压锤可以满足同类型工程桩的沉桩施工要求。