深远海浮式风电基础系泊缆用纤维性能研究及应用展望

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。

船用缆绳强度的计算

利用船用纤维缆绳强度标准值与常见的估算方法计算值进行了比较,并给出了标准值的回归估算式,同时还给出了缆绳伸长率的计算方法,对船舶驾驶人员安全系泊有一定的参考意义.

海洋石油平台系泊索研究及应用

系泊索是海洋平台和浮式生产装置的重要组成部分,对不同类型系泊索的特点、用途、主要失效形式及技术发展现状进行分析。系泊链最高强度等级为R5级,主要失效形式为磨损、应力腐蚀、塑性破断、脆性破断、疲劳断裂;常用钢丝绳类系泊索有多股钢丝绳(如6股绳)和单捻钢丝绳,主要失效形式为腐蚀、磨损、冲蚀、疲劳;纤维缆绳系泊索质量轻、弹性好,但不耐磨。通过对国外系泊索失效数据的统计分析,指出防腐性能好、强度高、耐疲劳的产品仍将是系泊索的主要研究对象,对系泊系统的健康监测应受到重视。

外部预应力碳化纤维复合缆绳在混凝土梁加固中的应用

外部预应力碳纤维增强聚合体缆绳可有效地提高混凝土构材张力和加强抗破坏性,共12个加固和部分加固混凝土梁在4点承重的情况下得到了测试。第一次9根梁用外部预应力碳纤维增强聚合体缆绳加固,并有足够大的承重面积和挠度,加载直到梁被破坏。外部预应力碳纤维增强聚合体缆绳是日本东京制造的碳纤维复合缆绳,其余的3根梁在没有加固的情况下单调性加载,从零加到梁被破坏,并将其用作控制梁以作对比。实验显示梁耐用性增强,并且加固后的梁增加了70%的抗力。分析结果表明在使用碳纤维增强聚合体缆绳后梁应力、跨深比都有所变化,部分预应力及极限应力也随之变化。