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题名深远海浮式风电基础系泊缆用纤维性能研究及应用展望
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作者
李刚
易丛
邓小康
王宇骅
董海磊
侯兵兵
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机构
中海油研究总院有限责任公司
浙江四兄绳业有限公司
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出处
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期198-207,共10页
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基金
中国海洋石油有限公司“十四五”重大科技项目“风电基础形式关键技术研究(编号:KJZX-2022-12-XNY-0200)”部分研究成果。
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文摘
海上风力发电成为近年研究应用的热点,浮式风电(FOWT)基础逐步走向深远海域,纤维系泊缆绳在浮式风电系泊中得到越来越多的关注和应用。以应用于深远海浮式风电系泊用纤维材料为研究对象,基于ISO、ABS和DNV相关标准和规范,通过测试国产海工级聚酯(PET)、国产常规高模量聚乙烯(HMPE)纤维、国产耐蠕变HMPE纤维和进口耐蠕变HMPE纤维共4种纤维在经人造海水浸泡前后的断裂强力、断裂伸长率和纱—纱摩擦失效循环次数,比较分析了它们的拉伸性能和纱—纱摩擦性能。结果表明:进口耐蠕变和国产耐蠕变HMPE纤维的断裂强度较国产常规HMPE低,国产耐蠕变HMPE纤维的断裂强度未能达到ISO标准的要求;人造海水浸泡不会对PET和HMPE纤维的断裂伸长率造成影响,使用海工油剂可以避免PET和HMPE纤维的断裂强度因海水浸泡而降低;海水浸泡会使纤维的弹性模量减少高达24%;国产耐蠕变HMPE纤维的弹性模量较进口耐蠕变HMPE纤维低约32%,这为近海浅水系泊缆用纤维提供了新的选择可能性;PET和HMPE纤维的纱—纱摩擦性能均满足美国ABS船级社要求,湿态下国产海工级PET纤维、国产常规HMPE纤维、国产耐蠕变HMPE纤维和进口耐蠕变HMPE纤维分别达到ABS要求值的19.8倍、15.6倍、2.9倍和8.8倍。最后对纤维系泊缆绳在深远海浮式风电系泊的应用进行了展望,为系泊缆用纤维在深远海浮式风电中的应用提供了参考。
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关键词
深远海浮式风电
纤维系泊缆绳
高模量聚乙烯纤维
聚酯纤维
纤维拉伸性能
纱—纱摩擦
海水浸泡
蠕变
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Keywords
deepwater floating offshore wind turbine
fiber mooring rope
high modulus polyethylene fiber
polyester fiber
fiber tensile properties
yarn-on-yarn abrasion
seawater immersion
creep
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分类号
TQ342
[化学工程—化纤工业]
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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