海上风电整体安装系统.

海上风电导管架安装专项方案

珠海桂山海上风电场一期导管架安装专项方案 编制： 复核： 审批： 中铁大桥局股份有限公司 2014年9月

目录 1、工程概况 (1) 1.1工程位置及项目规模 (1) 1.2 导管架设计概况 (1) 2、自然环境 (2) 2.1地质及地貌 (2) 2.2 气象条件 (4) 2.3 特征气象参数 (4) 2.4 潮汐 (4) 2.5 波浪 (5) 2.6 海流 (6) 3、导管架安装方案 (6) 3.1 总体安装方案 (6) 3.2 施工步骤 (6) 3.3 构件进场检查 (6) 3.4 导管架安装 (6) 3.5 牺牲阳极接地电缆安装 (7) 3.6 施工重难点及控制措施 (7) 4、施工设备及劳动力组织 (7) 4.1 施工设备 (7) 4.2 劳动力组织 (8) 5、施工周期分析 (8) 6、HSE保证措施 (8) 6.1 职业健康保证措施 (8) 6.2 特种作业安全保证措施 (10) 6.3 环境保证措施 (12) 6.4 施工安全保证措施 (14) 7、附图 (14)

1、工程概况 1.1工程位置及项目规模 珠海桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域，处于珠海市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。场区内海底地貌形态简单，水下地形较平坦，海底泥面标高一般为-6.0m～12.0m，属于近海风电场。在三角岛上设置110kV升压站，风机电能通过8条35kV集电海缆汇集到三角岛升压站，再通过2回110kV送出海缆，接入220kV吉大站，实现与珠海电网的联网，并在珠海陆域设一集控中心。同时兴建三角岛-桂山岛、三角岛-东澳岛-大万山岛的35kV海底电缆，实现三个海岛的微网与珠海电网联网。 本工程风电场共安装17个风电机组，主要施工内容为：钢管桩沉桩、导管架安装、防腐、灌浆、钢管桩嵌岩、风机整体运输安装、零星工程。 图1-1 风机总体布置图 1.2 导管架设计概况 导管架下部与4根钢桩对接后，通过灌浆进行连接，顶面通过法兰与风机连接，

一文带你看懂风电安装船

海上风机安装基本都是由自升式起重平台和浮式起重船两类船舶完成的,船舶可以具备自航能力也可以是非自航。单独或联合采用何种方式安装取决于水深、起重能力和船舶的可用性。其中联合安装比较典型的方式是由平甲板驳船装载风机部件或者单基桩拖到现场,再由自升式平台或起重船从平板驳船上吊起部件完成安装或打桩。早期的安装船都是借用或由其他海洋工程船舶改造的,但随着风机的大型化,小型船舶无法满足起重高度和起重能力的要求。 近年来欧洲多家海洋工程公司相继建造和改造了多条专门用于海上风机安装的工程船舶。安装船舶的大型化也是一个趋势,专门的风车安装船一次最多可以装载10 台风机。 以下按照船型和适用的工作海域将海上风车安装船舶作分类比较。风电安装船类型 1起重船 起重船通常具备自航能力,船上配备起重机,可以运输和安装风车和基础。 起重船除在过浅区域需考虑吃水外其余区域不受水深限制,且多为自航,在不同风机位置间的转移速度快,操纵性好,使用费率很低,船源充足,不存在船期安排问题。 但起重船极其依赖天气和波浪条件,对控制工期非常不利,现已较少使用。但在深海(大于35m) 条件下由于无法使用自升式平台/ 船舶进行安装,故仍须使用起重船。 与近海小型起重船相比,双体船船型具有稳性好、运载量大、承受风

浪能力强的优点,目前也开始应用在海上风机安装中。 2自升式起重平台 自升式平台配备了起重吊机和4~8 个桩腿,在到达现场之后桩腿插入海底支撑并固定驳船,通过液压升降装置可以调整驳船完全或部分露出水面,形成不受波浪影响的稳定平台。在平台上起重吊机完成对风机的吊装。 驳船的面积决定一次性可以运输的设备的数量,自升平台没有自航设备,甲板宽大而开阔、易于装载风机。对于单桩式基础的安装,只需在平台上配备打桩机即可。 由于不具备自航能力,自升平台需由拖船拖行,导致其在现场不同风机点之间转场时间较长,操纵不便,且需要平静海况。自升式起重平台是目前海上风电安装的主力。 3自航自升式风机安装船 随着风机的不断大型化以及离岸化,起重能力和起重高度的限制以及海况的复杂化使得传统的起重安装船舶无法满足需求。在这种情况下,出现了兼具自升式平台和浮式船舶的优点,专门为风机安装而设计与建造的自航自升式安装船。 与之前的安装船舶相比,自航自升式安装船具备了一定的航速和操纵性,可以一次性运载更多的风机,减少了对本地港口的依赖。船舶配备专门用于风机安装的大型吊车和打桩设备,具有可以提供稳定工作平台的自升装置,可以在相对恶劣的天气海况下工作,且安装速度较快。4桩腿固定型风车安装船

海上风电施工控制重点

海上风电施工控制重点 （一）自然条件是影响海上风电施工的重要因素 1、分析 海上风电场都是离岸施工，工作场地远离陆地，受海洋环境影响较大，可施工作业时间偏短，因此施工承包商要根据工程区域海洋环境特点，选择施工设备、确定施工窗口期、制定施工工艺和对策，才能更好地完成本工程。 2、控制措施 （1）要求施工承包商必须充分收集现场自然条件资料，包括风、浪、流、潮汐、气温、降雨、雾等的历年统计资料和实测资料； （2）根据统计和实测资料，分析影响施工的自然条件因素； （3）分析统计影响施工作业的时间和可施工的窗口期； （4）根据统计资料和现场施工计划，有针对性的布置现场自然条件观测仪器，以便对自然条件的现场变化进行预测和指导施工安排。 （5）施工承包商必须根据自然条件的可能变化，做出有针对的现场施工应变措施。 （二）质量方面 1、海上测量定位是本工程的重点、难点 （1）分析 在茫茫大海是进行工程建设，测量定位是决定项目成败的关键。海上风电对质量要求很高，例如风机基础施工中单桩结构对桩的垂直度要求很高；导管架结构对桩台位置、桩的垂直度与间距要求很高，不是一般的测量与控制措施能够实现。另外，导管架安装定位精度高，如何通过测量定位手段指导安装导管架难度大，因此海上测量定位是本工程的重点、难点。 （2）控制措施 ①要求施工承包商制定测量施工专项方案；使用高精度测量仪器设备在投入工程使用前，必须进行精测试比对； ②借鉴其他海上风电场的成功施工经验，特制专用的打桩的定位及限制垂直度的定位及限定垂直度的辅助“定位架”，保证桩的垂直度及间距高精度要求； ③施工承包商必须有专用的打桩船，减少风浪对打桩的影响；

【CN110042818A】海上风电安装平台【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910156512.X (22)申请日 2019.03.01 (71)申请人 武汉船用机械有限责任公司 地址 430084 湖北省武汉市青山区武东街 九号 (72)发明人 朱正都　徐兵　徐潇　 (74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理 有限责任公司 11138 代理人 徐立 (51)Int.Cl. E02B 17/00(2006.01) E02B 17/08(2006.01) (54)发明名称 海上风电安装平台 (57)摘要 本发明公开了一种海上风电安装平台，属于 海洋风电领域。除平台、齿轮齿条升降系统与桁 架桩腿外，海上风电安装平台还包括沉垫、圆桩 腿及连接组件，圆桩腿与桁架桩腿连接，沉垫与 圆桩腿相固定，且圆桩腿一端与沉垫背离所述桁 架桩腿的一个表面之间的距离大于沉垫在圆桩 腿的轴向上的厚度。可以通过圆桩腿上的圆锥凸 起顺利插入海底，实现平台位置的良好固定，而 箱式结构的沉垫贴合海底，圆桩腿与沉垫分别对 沿圆桩腿的径向与轴向的作用力有良好的抗性， 对平行进行良好的支撑，增加海上风电安装平台 的工作稳定性。通过连接组件连接桁架桩腿与圆 桩腿，桁架桩腿的轴线与圆桩腿的轴线重合，也 能够保证圆桩腿与桁架桩腿之间的连接稳定，保 证海上风电安装的工作稳定。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 110042818 A 2019.07.23 C N 110042818 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110042818 A 1.一种海上风电安装平台，所述海上风电安装平台包括平台(1)、齿轮齿条升降系统 (2)与多个桁架桩腿(3)，所述多个桁架桩腿(3)可拆卸连接在所述平台(1)上，所述齿轮齿条升降系统(2)用于控制所述平台(1)沿所述桁架桩腿(3)的轴向进行升降，所述齿轮齿条升降系统(2)至少包括多个升降齿条(21)，所述多个升降齿条(21)沿所述桁架桩腿(3)的轴向设置在所述多个桁架桩腿(3)上， 其特征在于，所述海上风电安装平台还包括沉垫(4)、多个圆桩腿(5)及连接组件(6)，所述沉垫(4)为箱式结构，所述沉垫(4)上设置有多个圆孔(41)，所述圆孔(41)的轴线垂直所述沉垫(4)背离所述桁架桩腿(3)的一个表面(42)，每个所述圆孔(41)内均同轴固定有一个所述圆桩腿(5)，所述连接组件(6)用于连接所述桁架桩腿(3)的一端与所述圆桩腿(5)的一端，所述桁架桩腿(3)的轴线与所述圆桩腿(5)的轴线重合，所述圆桩腿(5)的另一端的端面与所述沉垫(4)背离所述桁架桩腿(3)的一个表面(42)之间的距离(A)大于所述沉垫(4)在所述圆桩腿(5)的轴向上的厚度(B)，所述圆桩腿(5)的另一端同轴设置有圆锥凸起(7)。 2.根据权利要求1所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述连接组件(6)包括两个齿条楔块(61)与连接单元(62)，所述连接单元(62)用于连接所述两个齿条楔块(61)与所述圆桩腿(5)，所述两个齿条楔块(61)分别设置在每个所述升降齿条(21)的两侧，每个所述齿条楔块(61)上均设置有与所述升降齿条(21)相啮合的齿。 3.根据权利要求2所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述连接单元(62)包括弧形板(621)、双耳板(622)及连接销(623)，所述弧形板(621)同轴设置在所述圆桩腿(5)上，所述双耳板(622)设置在所述弧形板(621)上，所述连接销(623)用于连接所述双耳板(622)与所述齿条楔块(61)。 4.根据权利要求3所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述双耳板(622)与所述弧形板(621)之间设置有支撑板(624)。 5.根据权利要求3所述的海上风电安装平台，其特征在于，每个所述齿条楔块(61)均包括固定板(611)与止动板(612)，所述固定板(611)与所述止动板(612)相互垂直，所述固定板(611)通过所述连接销(623)与所述双耳板(622)连接，所述止动板(612)上设置有与所述升降齿条(21)相啮合的齿，所述止动板(612)平行所述升降齿条(21)的轴线。 6.根据权利要求5所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述连接单元(62)还包括压板(626)，所述压板(626)与所述两个齿条楔块(61)的止动板(612)连接，所述压板(626)与所述升降止动板(612)朝向所述圆桩腿(5)的一个表面(42)相抵。 7.根据权利要求3所述的海上风电安装平台，其特征在于，齿条楔块(61)的材料为18Cr2Ni4W钢。 8.根据权利要求1～6任一项所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述沉垫(4)的内部设置有支撑筋板(43)。 9.根据权利要求1～6任一项所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述圆桩腿(5)的另一端的端面与所述沉垫(4)背离所述桁架桩腿(3)的一个表面(42)之间的距离(A)为6～11m。 10.根据权利要求1～6任一项所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述圆锥凸起(7)的高度(H)与所述圆锥凸起(7)的直径(D)相等。 2

西门子海上风电安装介绍_Offshore Solutions_US

Answers for energy.

Sustainable profit Offshore wind power – firmly established as a viable source of renewable energy

Due to higher, more consistent wind speeds at sea, offshore wind turbines can generate substantially more energy than onshore wind turbines. Offshore wind farms may reach capacity factors in the range of 50%. Even considering the planning constraints relating to shipping lanes, fishing, bird migration, and the like, the world has abundant space for offshore projects. Offshore wind power has its challenges, however. Conditions during installation, operation, and maintenance may be harsh, and the product requirements are high. It takes a special supplier to provide stable, long-term offshore partnerships.When it comes to offshore wind power, no supplier can match Siemens in terms of experience and reliability. Siemens has a proven track record for delivering offshore projects on budget. From the world’s first offshore wind farm almost 20 years ago to today’s largest offshore wind farms, all projects have been deliv-ered on time and on budget. All projects operate with high availability. Optimized processes across the complete project life cycle make Siemens a stable, reliable, and trustworthy business partner.

海上风电施工简介(经典)

海上风电施工简介 目录 1 海上风电场主要单项工程施工方案 (1) 1.1 风机基础施工方案 (1) 1.2 风机安装施工方案 (13) 1.3 海底电缆施工方案 (19)

1.4海上升压站施工方案 (23) 2 国内主要海上施工企业以及施工能力调研 (35) 2.1 中铁大桥局 (35) 2.2 中交系统下企业 (41) 2.3 中石（海）油工程公司 (46) 2.4 龙源振华工程公司 (48) 3 国内海洋开发建设领域施工业绩 (52) 3.1 跨海大桥工程 (52) 3.2 港口设施工程 (55) 3.3 海洋石油工程 (55) 3.4 海上风电场工程 (58) 4 结语 (59)

1 海上风电场主要单项工程施工方案 1.1 风机基础施工方案 国外海上风电起步较早，上世纪九十年代起就开始研究和建设海上试验风电场，2000年后，随风力发电机组技术的发展，单机容量逐步加大，机组可靠性进一步提高，大型海上风电场开始逐步出现。国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管架、吸力式、漂浮式等基础型式，其中单桩、重力式和导管架基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验，而吸力式和漂浮式基础尚处于试验阶段。舟山风电发展迅速。 目前国内海上风机基础尚处于探索阶段，已建成的四个海上风电项目，除渤海绥中一台机利用了原石油平台外，上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均采用混凝土高桩承台基础，江苏如东潮间带风电场则采用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。 图1.1-1 重力式基础型式 图1.1-2 多桩导管架基础型式

图1.1-3 四桩桁架式导管架基础型式图1.1-4单桩基础型式 图1.1-5 高桩混凝土承台基础型式图1.1-6低桩承台基础型式基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验，结合普陀6号海上风电场2区工程的特点及国内海洋工程、港口工程施工设备、施工能力，可研阶段重点考察桩式基础，并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案进行设计、分析比较。 1.1.1 多桩导管架基础施工 图1.1-7 五桩导管架基础型式图1.1-8 四桩桁架式基础型式

海上风电项目的“一体化设计”难点分析

海上风电项目的“一体化设计”难点分析 自从我国风电行业开始涉足海上项目以来，“一体化设计”的概念一直被广泛传播。这个最初源于欧洲海上风电优化设计的名词，相信无论是整机供应商、设计院，还是业主、开发商，都在各种场合不止一次地使用或者听到过。 而对于“一体化设计”的真正内涵以及国内风电项目设计中阻碍“一体化设计”目标实现的因素，并不是每个使用这个词的人都能说得清楚，甚至很多从业者把实现“一体化建模”等同于实现“一体化设计”，对该设计解决和优化了哪些问题也缺乏探究，不利于未来通过“一体化设计”在优化降本上取得切实成效。 本文对当前海上风电行业在“一体化设计”方向上需要解决的部分客观问题加以描述，以增进行业对此的了解，并提出可能的研究方向。 “一体化设计”的内容和意义 “一体化设计”是把海上风电机组，包括塔架在内的支撑结构、基础以及外部环境条件(尤其是风况、海况和海床地质条件)作为统一的整体动态系统进行模拟分析与校核，以及优化的设计方法。运用这种方法，不仅能更全面地评估海上风电设备系统的受力状况，提升设计安全性，也能增强行业对设计方案的信心，不依赖于过于保守的估计保证设计安全，为设计优化提供了空间，有利于系统的整体降本。

根据鉴衡认证对某5.5MW 四桩承台机组模拟测算的结果，相比现有的机组与基础分离迭代的设计方法，海上风电一体化设计能够进一步优化整体结构(见表1)。在平价上网压力下，“一体化设计”是海上风电行业降本的必然途径之一。 “一体化设计”难点分析 目前，机组和基础的设计分别由整机供应商、设计院负责。想要实现真正的“一体化设计”，仍有以下几个方面必须做到统一：设计标准、建模一体化、工况设定与环境条件加载的一体化以及动态载荷的整体提取。 一、标准一体化 当下，海上风电行业涉及的标准较多，与风电机组设计相关的主要是IEC61400系列国际标准及其对应国标，设计院的基础设计主要受港工设计标准(如：JTJ215、JTS167-4 等)以及部分行业标准(如：NB-T10105 等)的约束。国际标准从整体设计的角度，对基础的设计方法一并明确了要求，但其与港工设计标准、行业标准在一些要求或指标上存在重叠与冲突。其中一个比较突出的例子是，在极限载荷上，风电行业的国际标准通常使用1.35 的安全系数，而国内港标、行标使用1.4、1.5 的安全系数，从而增加了基础的成本。行业正在积极推进这些标准的统一化工作，例如，提出一些风电专属标准，以解除设计院受到的束缚。 二、建模一体化 海上风电机组、基础与多种外部环境条件是一个统一的整体，对这些结构和边界条件进行整体建模仿真是“一体化设计”最基本的要求，因为只有这样才能充分考虑机组和基础的整体动力学响应，并且有可能实现设计优化上的整体调整和全局寻优。目前，很多项目或多或少都会开展一体化建模工作，并将其作为完成了“一体化设计”的标志。但是如果因此就忽视了其他问题，可能让行业对“一体化设计”的理解过于狭隘。受限于机组和基础设计责任主体分离的现状，即使仅对“一体化建模”这一项，关注点也不应为有没有进行整体建模仿真，而是是否实现了全局寻优。 随着整机企业研发能力的提升，设计院合作模式的开放，以及第三方在其中可以起到的知识产权保护和协调粘合的作用，全局优化是可能实现的。由于基础模型相对于机组模型更易于开放，因此，这个任务更多地有赖于整机供应商机组整体设计能力的提升，以及他们能够影响设计院基础设计的程度。

A2SEA新一代海上风电安装船提升系统安装实例

A2SEA新一代海上风电安装船提升系统安装实例A2SEA系列风电安装船由中远船务（启东）海洋工程有限公司设计建造， 目前已经成功交付两艘，分别为：“Sea Installer”，“Sea Challenger”。该系列风电安装船是当代世界最先进、自动化程度高、集大型风车构件运输、起重和安装功能于一体的海洋工程专业特种船舶。其中每艘船都配备了由GuSto MSC提供的9000C型液压提升系统，此系统为全船的核心系统，其安装调试过程复杂，且周期长，基本贯穿整个项目的建造过程，因此对整个项目有着到关重要的影响。 标签：风电安装船；提升系统；围井；安装程序 1 A2SEA风电安装船简介 （1）总长132.41米，型宽39米，型深9米，设计作业水深为30米，设计作业环境温度为-20度至+35度。（2）由四条圆形桩腿组成，每条桩腿长度为82.5米，直径4.5米。每条桩腿分别配备一套提升装置，每两套提升装置配备一台液压动力单元（HPU）。 2 提升系统主要技术参数（每个围井） （1）该系统设计使用年限为20年，可完成3650次提升作业。（2）基本技术参数：有效提升容量：5300T；预压载容量：9000T；承载容量：9000T。（3）平台提升速度：0.4m/min；平台下降速度：0.5m/min；桩腿升降速度：0.67m/min。 3 提升系统安装程序（每个围井） 3.1 每个围井的提升系统的主要安装流程 下导向分段以及围井分段制作与合拢；提升装置部件组装；提升部件上船安装；上导向分段制作与合拢；下导向分段现场机加工；提升油缸连接；提升装置对中调整；液压动力装置（HPU）及其它部件安装。以下将对主要的安装程序进行简要地描述。 3.2 下导向分段以及围井分段制作与合拢 （1）下导向分段制作完成后，与主船体结构进行合拢。（2）下导向分段合拢完成后，将围井分段（分上下围井两部分）与主船体进行合拢。 3.3 提升装置部件组装 3.3.1 每套提升装置的主要部件及数量如下：导向框架（Guide Frame Segment），4只；中间导向框架（Intermediate Frame Segment），2只；提升油缸（Lifting Cylinder），8只；测量油缸（Measurement Cylinder），4只；连接轭（Yoke），

风电基础施工方案(完整版)

风电基础施工方案 一、项目基本情况 河北省唐山乐亭菩提岛海上风电场300MW工程示范项目位于《河北省海上风电场工程规划》中的一号场址，地处唐山市京唐港与曹妃甸港之间的乐亭县海域，东经118°45.1′-118°51.3′，北纬38°55.2′-39°3.9′之间。风电场不规则形状，南北长在5.7-11.2km之间，东西宽约7.8km，场址范围面积约为68.2km2。场址水深约7-28m，场址中心距离岸线约18km，西侧距离曹妃甸港区东侧锚地最近约4.8km，南侧距离京唐港至天津新港习惯航路中心线最近约3.6km，东侧距离海上油气田约4.5km，场址距离曹妃甸港约20km，距离京唐港约26km,交通运输方便。 海上试验风场的试桩工作已于2016年5月4日开工，随着项目的推进海上升压站、陆上220kv送出线路、220kv海缆/35kv海缆的敷设工程将依据工程建设进度陆续开工。预计于2017年实现首回路共计6台风机并网发电，2018年底前实现整体项目建成投产。 二、水文、地质条件 1、地质情况 本工程地质由上至下依次为： 海床面：-17.5m～-21.9m， 淤泥：海床面～-27m， 粉砂：-27m～-28.1m， 粘土：-28.1m～-30.8m,

粉砂：-30.8m～-35.5m， 粉质粘土：-35.5m～-38.0m， 粉砂：-38.0m～-46.3m， 粉质粘土：-46.3m～-54.0m， 粉土：-54.0m～-57.5m， 粉质粘土：-57.5m～-60.0m， 粉砂：-60.0m～-66.0m， 粉质粘土：-66.0m～-68.0m, 粉土：-68.0m～-74.0m, 粉砂：-74.0m～桩尖标高 2、潮位 工程场区设计水位值 单位：m 要素平均高潮位平均低潮位设计高潮位设计低潮位50年一遇高 潮位 50年一遇低 潮位 1985国家高程基准0.324 -0.386 1.016 -1.077 2.589 -2.877 三、施工准备 沉桩施工前根据设计图纸要求和现场条件，绘制沉桩平面顺序图，校核各桩在允许偏差范围内是否有相碰情况存在，合理布置沉桩顺序。 1、施工现场调查 为充分做好前期准备工作，首先开展施工现场的地形地貌、地质条件、水文、气象等自然条件的调查研究，为制定合理的施工工艺、计算施工效率、编制施工进度计划提供科学的依据。

自升式海上风电安装平台插桩深度计算方法

NA V AL ARCHITECTURE AND OCEAN ENGINEERING 船舶与海洋工程2018年第34卷第2期（总第120期） DOI：10.14056/https://www.360docs.net/doc/52381714.html,ki.naoe.2018.02.001 自升式海上风电安装平台插桩深度计算方法 王徽华 （江苏龙源振华海洋工程有限公司，江苏南通 226014） 摘要：鉴于目前海上风机的安装主要借助自升式风电安装平台，为保证自升式风电安装平台吊装的安全性，开展平台插桩入泥深度的计算方法研究。考虑到相邻土层的影响，提出海底多层土极限承载能力的计算方法，并将其与实际施工记录及有限元分析结果相对比，验证该方法的准确性，为海上风电装备的施工提供参考。 关键词：自升式海上风电安装平台；入泥深度；多层土；穿刺 中图分类号：TU473.1; U674.38 文献标志码：A 文章编号：2095-4069 (2018) 02-0001-04 Calculation of Leg Penetration Depth for Jack-up Offshore Wind Turbine Installation Platform WANG Hui-hua （Jiangsu Longyuan Zhenhua Marine Engineering Co., Ltd., Nantong 226014, China） Abstract: Considering the fact that majority of offshore wind turbines are installed by jack-up platforms, studies are carried out on the calculation method of platform leg mud penetration depth to ensure the safety of jack-up wind turbine installation platform. Then the method for calculation of the ultimate bearing capacity of multi-layered soil at sea bottom is proposed, taking into account the influence of the surrounding soil layers. The accuracy of the method is validated through the comparison between construction data and finite element result. The method provides reference for the installation operation of offshore wind turbines. Key words:jack-up offshore wind turbine installation platform; leg penetration depth; multi-layered soil; punch-through 0引言 随着环保要求日益严苛，风能作为一种绿色能源越来越受到重视。由于海上的风况远远优于陆地，当前风力发电正逐步由陆地延伸到海上，海上风能的开发和利用已成为世界新能源发展的亮点。风电安装船作为建设海上风电场的关键装备，其开发利用也得到关注和重视。自升式风电安装船是一种全新的海洋工程船，主要用于运输和吊装海上风电设备。该船将运输船、海上作业平台、起重船及生活供给船的各项功能融为一体，可独立完成海上风电设备的运输和安装作业，因此在海洋风电安装领域得到广泛应用。该船通过将桩腿插入海底来支撑船体结构进行海上风机的吊装，桩腿入泥深度直接影响平台的吊装性能，因此开展自升式海上风电安装平台的入泥深度研究意义重大。 当前相关研究人员已针对海底土层承载力的计算开展较多工作。袁凡凡等[1]开展层状地基土的承载力计算，在迈耶霍夫和汉纳成层土地基极限承载力计算的基础上进行改进，提出多层土的极限承载力计算。杨军[2]采用数值模拟的方法开展自升式平台插拔桩土体数值模拟研究，得到入泥深度和拔桩力。张兆德等[3] 收稿日期：2016-06-16 基金项目：国家自然科学基金（51509113） 作者简介：王徽华，男，工程师，1982年生。2005年毕业于重庆大学机械设计制造及自动化专业，现从事海上风电安装工作。

海上风力发电机组基础设计

摘要 这篇文章介绍了海上风电场建设概况、海上风力发电机组的组成、海上风电机组基础的形式、海上风电机组基础的设计。 关键词电力系统；海上风电场；海上风电机组基础；设计

Abstract This article describes the overview of offshore wind farm construction, the composition ofthe offshore wind turbine, offshore wind turbines based on the form-based design ofoffshore wind turbines. Key Words electric power system;Offshore wind farm; Offshore wind turbine foundation; design

1前言 1.1全球海上风电场建设概况 截止到2012年2月7日，全球海上风电场累计装机容量达到238,000MW，比上年增加了21％。 1.2 中国 截至2010年底，中国的风电累计装机容量达到44.7GW，首次居世界首位，亚洲的另外一个发展中大国印度也首次跻身风电累计装机容量世界前五位。 1.3海上风力发电机组通常分为以下三个主要部分： （1）塔头（风轮与机舱） （2）塔架 （3）基础（水下结构与地基） ?与场址条件密切相关的特定设计；?约占整个工程成本的20%-30%； ?对整机安全至关重要。支撑结构

2 海上风电机组基础的形式 2.1海上风电机组基础的形式 目前经常被讨论的基础形式主要涵盖参考海洋平台的固定式基础，和处于概念阶段的漂浮式基础，具体包括： ?单桩基础； ?重力式基础； ?吸力式基础； ?多桩基础； ?漂浮式基础 2.1.1单桩基础：（如图1所示） 采用直径3～5m 的大直径钢管桩，在沉好桩后，桩顶固定好过渡段，将塔架安装其上。单桩基础一般安装至海床下10-20m，深度取决于海床基类型。此种方式受海底地质条件和水深约束较大，需要防止海流对海床的冲刷，不适合于25m 以上的海域。 2.1.2重力式基础：（如图2所示） 图1 单桩基础示意图

海上风机安装船介绍

海上风机安装船介绍 定义 在海上无论是风机还是基础的安装都需要有相应能力的运输工具将其运送到风电场址,并配备适合各种安装方法的起重设备和定位设备。 简介 海上风机安装船 在海上无论是风机还是基础的安装都需要有相应能力的运输工具将其运送到风电场址,并配备适合各种安装方法的起重设备和定位设备。 海上风机安装基本都是由自升式起重平台和浮式起重船两类船舶完成的，船舶可以具备自航能力也可以是非自航。单独或联合采用何种方式安装取决于水深、起重能力和船舶的可用性。其中联合安装比较典型的方式是由平甲板驳船装载风机部件或者单基桩拖到现场，再由自升式平台或起重船从平板驳船上吊起部件完成安装或打桩。早期的安装船都是借用或由其他海洋工程船舶改造的，但随着风机的大型化，小型船舶无法满足起重高度和起重能力的要求。近年来欧洲多家海洋工程公司相继建造和改造了多条专门用于海上风机安装的工程船舶。安装船舶的大型化也是一个趋势，专门的风车安装船一次最多可以装载10台风机。 分类 以下按照船型和适用的工作海域将海上风车安装船舶作分类比较。

起重船 起重船通常具备自航能力，船上配备起重机，可以运输和安装风车和基础。起重船除在过浅区域需考虑吃水外其余区域不受水深限制，且多为自航，在不同风机位置间的转移速度快，操纵性好，使用费率很低，船源充足，不存在船期安排问题。但起重船极其依赖天气和波浪条件，对控制工期非常不利，现已较少使用。但在深海(大于35m)条件下由于无法使用自升式平台/船舶进行安装，故仍须使用起重船。与近海小型起重船相比，双体船船型具有稳性好、运载量大、承受风浪能力强的优点，目前也开始应用在海上风机安装中。在荷兰EgmondaanZee风电场的建设中，主要由应用于海上桥梁架设的双体起重船Svanen完成了单基桩的打桩工作。该船尺度为102.75m×71.8m×6m，起重高度高于甲板76m，起重能力8700t。 自升式起重平台 自升式平台配备了起重吊机和4～8个桩腿，在到达现场之后桩腿插入海底支撑并固定驳船，通过液压升降装置可以调整驳船完全或部分露出水面，形成不受波浪影响的稳定平台。在平台上起重吊机完成对风机的吊装。驳船的面积决定一次性可以运输的设备的数量，自升平台没有自航设备，甲板宽大而开阔、易于装载风机。对于单桩式基础的安装，只需在平台上配备打桩机即可。由于不具备自航能力，自升平台需由拖船拖行，导致其在现场不同风机点之间转场时间较长，操纵不便，且需要平静海况。自升式起重平台是目前海上风电安装的主力。 自航自升式风机安装船 随着风机的不断大型化以及离岸化，起重能力和起重高度的限制以及海况的复杂化使得传统的起重安装船舶无法满足需求。在这种情况下，出现了兼具自升式平台和浮式船舶的优点，专门为风机安装而设计与建造的自航自升式安装船。与之前的安装船舶相比，自航自升式安装船具备了一定的航速和操纵性，可以一次性运载更多的风机，减少了对本地港口的依赖。船舶配备专门用于风机安装的大型吊车和打桩设备，具有可以提供稳定工作平台的自升装置，可以在相对恶劣的天气海况下工作，且安装速度较快。英国MPI公司的五月花号(MayflowerResolution)是世界上第一艘专门为海上风力发电机的安装而建造的特种船舶。船舶尺度130.5m×38m×8m，可以一次性运载10台3.5MW的风机，允许的风机塔架最大高度和叶片最大直径均为100m，航速10.5kn，配备艏侧推动力定位装置，有6个桩腿，可在3～35m水深作业，作业时船体提升高于水面一定高度，其最高起吊高度为85m，最大起重能力在25.5m半径时为300t，在78m半径时为50t。在英国NorthHoyle，KenithFlats等诸多风电场五月花号均实施了安装作业。 桩腿固定型风车安装船 桩腿固定型风车安装船是自航自升式风车安装船与起重船之间的一种折中方案。其通常由常规船舶改建而成，尺度小于专门建造的安装船，桩腿为改建中安装。在作业工程中船体依然依靠自身浮力漂浮在水中，桩腿只起到稳定船体的作用。

海上风电机组运输、安装和维护船方案

海上风电机组运输、安装和维护船方案 第38卷第4期 20O9年8月 船海工程 SHIP&OCEANENGINEERING V o1.38No.4 Aug.2009 海上风电机组运输,安装和维护船方案 何炎平,杨启,杜鹏飞,谭家华 (上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240) 摘要:根据东海大桥风电机场需要设计一艘海上风电机组运输,安装和维护船方案,介绍该方案的主要 要素,总布置,运输和起重能力,桩腿和升降系统,在配备液压打桩锤时,本船还可以用于安装海上风电场的基 础,供开发和设计此类船舶参考. 关键词:海上风电场;海上安装;起重船;基础 中图分类号:U674.2文献标志码:A文章编号:1671—7953(2009)040136—04 相对陆上风电场而言,海上风电场具有不占 用陆地面积,风速比陆地大,风向较稳定等优点, 虽然其建造和电网连接成本都相对较高,但是海 上风能开发的经济价值和社会价值正得到越来越 多的认可.全球范罔内诸多国家广泛研究和开发 利用海上风力发电,尤其是欧美等发达同家,目前 海上风力发电场技术正日趋成熟.自从丹麦于 1991年建成第一个海l风力发电场,到2006年 末,全球运行了超过900Mw装机容量的海上风 电场,几乎所有海L风电场都在欧洲. 我国出台的《可再生能源中长期发展规划》中 再次突}}{了对水能,风能,太阳能的重点支持,预 计到2020年风力发电总容量达到3015万kw. 我国的风能资源主要分布在东北,华北,西北和东 南沿海地区.东南沿海距离电力负荷中心近,土 地资源紧缺,海上风电将成为东南沿海风力发电 的趋势.我国正在积极地筹建海上风电场,见表l. 表l我国正在筹建的海上风电场Mw 收稿日期:2008一l229 修回日期:20090312 资助项目:家科技支撑计划(2006BAA01A25). 作者简介:何炎平(1971一),男,博士,副教授. 研究方向:船舶与海洋丁程专业教学,研究和设计.

海上风电安装船结构强度分析

International Journal of Mechanics Research 力学研究, 2016, 5(1), 26-33 Published Online March 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/52381714.html,/journal/ijm https://www.360docs.net/doc/52381714.html,/10.12677/ijm.2016.51004 Structural Strength Analysis of Offshore Wind Turbine Installation Vessel Ke Chen1, Xiqiu Zhang2, Xiangyu Lei3 1China Shipping Container Lines Co., Ltd., Shanghai 2Maritime College, Shandong Jiaotong University, Weihai Shandong 3School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Harbin Institute of Technology (Weihai), Weihai Shandong Received: Mar. 9th, 2016; accepted: Mar. 27th, 2016; published: Mar. 30th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/52381714.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The environment load, design load and functional load acting on 86.7 m offshore wind turbine in-stallation vessel were calculated in this paper, and 8 cases including jack-up fixing, lifting and pre-pressure of normal operation were determined. Commercial FEM software—ABAQUS was ap-plied to model the whole hull and structural strength of key components of ship was analyzed. The numerical simulation process could be referred on design of offshore wind turbine installation vessel. Keywords Wind Turbine Installation Vessel, Structural Strength, Loading, FEM (Finite Element) 海上风电安装船结构强度分析 陈科1，张喜秋2，雷翔宇3 1中海集装箱运输股份有限公司，上海 2山东交通学院海运学院，山东威海 3哈尔滨工业大学(威海)船舶与海洋工程学院，山东威海

各种海上风电地基基础的比较及适用范围

各种海上风电地基基础的适用范围 1 海上风电机组基础结构设计需考虑的因素 海上风电机组基础结构设计中，基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、土层条件、 海床坡率与稳定性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、 施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。 当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础 (潮间带风电机组)、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。试验阶段的风电 机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式，但仅处于研究或 试验阶段。 基础型式结构特征优缺点造价成本适用范围安装施工 重力式有混凝土重 力式基础和 钢沉降基础结构简单、抗风 浪袭击性能好； 施工周期长，安 装不便 较低浅水到中等水 深（0～10m） 大型起重船等 单桩式靠桩侧土压 力传递风机 荷载安装简便，无需 海床准备；对土 体扰动大，不适 于岩石海床 高浅水到中等水 深（0～30m） 液压打桩锤、钻 孔安装 多桩式上部承台/三 脚架/四脚架/ 导管架适用于各种地质 条件，施工方便； 建造成本高，难 移动 高中等水深到深 水（>20m） 蒸汽打桩锤、液 压打桩锤 浮式直接漂浮在 海中（筒型基 础/鱼雷锚/平 板锚）安装灵活，可移 动、易拆除；基 础不稳定，只适 合风浪小的海域 较高深水（>50m）与深水海洋平 台施工法一致 吸力锚利用锚体内 外压力差贯 入海床 节省材料，施工 快，可重复利用； “土塞”现象，倾 斜校正 低浅水到深水 （0～25m） 负压下沉就位表1 当前常用风电基础形式的比较 2 中国各海域适用风电基础形式的分析 我国渤海水深较浅,辽东湾北部浅海区水深多小于10 m ,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂，粉土底部沉积物以细砂为主,承载力相对较大,可作持力层。和粉砂层,承载力小,易液化,不适宜作持力层;而黄河口海域多为黄河泥沙冲淤海底,因此,渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重,且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负压桶基础,可采用单桩结构。单桩结构在海床活动区域和海底冲刷区域是非常有利的,主要是缘于其对水深变化的灵活性。相比黄河口海域，长江口、杭州湾、珠江口受潮汐影响大，水流速度较快，近场区分布有多个岛屿，造成海底地层的岩面起伏大，且容易受到台风等气象因素影响，宜采用重力式或多桩式结构。