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三航局世界首创单桩基础整体风机安装成功

发布时间:2020-06-14 03:55

  8月17日12时15分,中交三航新能源公司风范号起重船利用软着落系统,精准无误地将风机安放在国华东台海上风电场16号机位单桩基础上,随后进行精定位,穿螺栓,打力矩、降平衡梁、退船等一系列标准操作,世界首台单桩基础上的整体风机安装取得圆满成功!

  国华东台海上风电场位于东沙北条子泥,离岸距离约42公里,是目前国内在建离岸最远的风电场项目。风电场海域条件复杂、气象变化频繁,具有典型的潮间带海域特征,且因所涉施工面多,现场船机交叉作业频繁,成品保护难度大,工程推进面临着较大压力。为了克服阻碍,建设者们在筹建之初就将目光投向了单桩基础上的整机安装这块未经发掘的技术新领域,国华东台风电场16#机位风机采取“陆上基地整机拼装、海上整机运输、海上整机吊装、兼有软着陆及精定位功能吊装体系缓冲着陆定位安装”系列流程施工方法,风机整体安装的绝大多数前置工作在陆域进行。

  相应的问题随之而来,16#风机的从预拼装基地到施工现场约147海里,拖航时间24小时,运距和拖航时间漫长。更关键的是,16#风机整机重量达754吨,所需的安全起重能力为980吨,安装过程中法兰对接精度要求高。这样的高标准、严要求,意味着整机安装难度是空前的。

  庆幸的是,面对挑战,建设者们没有丝毫退缩,艰巨的任务使他们愈发强大。他们焚膏继晷,贯彻精细化原则,持续优化施工策划,合理制定施工专项方案、安全预案和标准化管理体系,全面监控风机预拼装和海上施工作业。技术部门研发了最先进的FIS缓冲技术、风机整体运输技术、单桩支撑系统技术,配合 “风范号”、驳601等专业船机设备,为此次国际首创的单桩基础上整体风机安装的成功打下坚实的基础。

  以前,单桩基础的整机吊装技术之所以悬而未决,主要难点在于FIS缓冲系统单桩支撑系统的适配问题。FIS缓冲系统主要用于风机安装过程中的软着陆,能够使风机在海上复杂的波浪运动状态下顺利着陆至单桩基础。但如何使其下部就位兼具缓冲和精确定位能力,一直是世界性难题。针对这一问题,研究团队多次开会讨论,将原有结构分解剖析,不断进行重组核算、设计优化。在数月同心合力地研究下,他们终于突破桎梏,开创性的研发出半哈佛式下部就位结构,并将下部就位原有的缓冲油缸,顶升油缸全部优化至上部吊架,这一突破式的构想,彻底打破了缓冲系统面临的困境,实现了单桩基础的高精准软着陆技术体系从无到有的突破,为单桩基础上的整机安装方案打下了坚实的技术基础。

  然而,仅依靠FIS缓冲系统的提升,显然无法克服整个安装过程中的技术难题,还需要将单桩支撑系统技术与其紧密结合起来,由单桩支撑系统承受风机在安装过程中的风机自重荷载、FIS缓冲系统自重荷载以及安装过程中的加速度荷载。为解决这一问题,新能源研究团队针对支撑牛腿的结构形式和各种不同工况下不同结构形式的支撑牛腿的承重能力进行了定向分析,各研发人员反复修改图纸、核算数据,为了敲定一个准确的受力数据,经常核算到凌晨3点。百二秦关终属楚,三千越甲可吞吴。经过半年多的努力,研究团队终于确定了支撑牛腿的结构形式并成功应用于实践。正是基于他们的同舟共济、齐心协力,才使单桩基础上的整机吊装从理论上变为可能。

  除此以外,在整机运输环节,采用了中交三航成熟的风机整体运输技术,该技术主要作用是保证风机在运输过程中的稳定性和安全性。三大先进技术环环紧扣、相辅相成,共同组成了单桩基础上整机安装坚实的技术根基,百家乐网址!是海上风电领域从技术研发到投入实践的新的创举。“世上无难事,只要肯登攀”,建设者们怀揣着坚定探索,永不放弃的精神,攀登技术高峰、攻克技术难题,把多年海上风电建设实践与先进的技术理论结合起来,成功解决单桩基础上的整机安装这项难题。

  随着国际上对海上风电建设的关注不断加深,近海范围内海上风电的建设正迅速饱和,将来的海上风电场必然向深远海发展。在此前提下,国内自升式平台的可作业水深普遍不超过30米,不能适应深远海风机安装,且自升式平台及坐底船对风场的地质条件及风场的冲刷情况要求高,在冲刷严重的砂性土区域自升式平台及坐底船容易发生倾斜。若在淤泥质地质情况下,自升式安装平台船的适用性将受到极大制约。种种局限性表明,自升式平台及坐底船在将来海上风电建设领域的适用性将持续收缩。而整体安装工艺利用浮吊进行海上安装施工,在水深更深的海域适应性强,同时不受海底地质条件影响,具有推广价值。因此可以预见的是,利用浮吊船进行海上安装施工的整体安装工艺将成为安装的主流。

  这一系列全球首创、国际领先技术的应用,占据了制高点,打赢了攻坚战,兼具海上作业时间最短,受地质结构影响最小,适应水深范围最广,规模化风场建设最经济等优点。预示着未来海上风电建设过程中施工工效的进一步提高,整机吊装适用范围的进一步推广、施工安全系数的进一步增加,施工耗时的进一步缩减,为海上风电建设提供了典型示范与先进经验。


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