[發(fā)明專利]海上風(fēng)機(jī)三腳架支撐結(jié)構(gòu)制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611184537.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN108203986A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董愛平;趙巖;張崇鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D27/42
• 分類號(hào): E02D27/42;E02D27/12
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉

本發(fā)明提供一種海上風(fēng)機(jī)三腳架支撐結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，包括如下步驟：預(yù)制結(jié)構(gòu)：按預(yù)設(shè)要求將樁腿、斜撐、主管、樁基套管的端部裁切成相應(yīng)的形狀；將各截面按順序排列焊接到一起，分別完成樁腿的連接、斜撐與主管的連接、斜撐與樁基套管的連接；為減少應(yīng)力集中，打磨焊縫，再對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行非破壞性檢測；組裝結(jié)構(gòu)：對(duì)中心柱進(jìn)行涂層，然后將其吊起，將斜撐焊接到中心柱上，并且連接樁基套管部分；當(dāng)所有截面裝配完畢后，在結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理并涂層，將所有結(jié)構(gòu)運(yùn)到海邊完成最后的組裝。本發(fā)明細(xì)化了三腳架支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，為后續(xù)安裝做好準(zhǔn)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上風(fēng)電領(lǐng)域，尤其涉及一種海上風(fēng)機(jī)三腳架支撐結(jié)構(gòu)制作方法。

背景技術(shù)

我國是當(dāng)今世界第二大能源生產(chǎn)國和第一大能源消費(fèi)國，也是當(dāng)今世界能源消費(fèi)增長最快的國家。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)增長，特別是高耗能行業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了對(duì)能源需求的全面高漲，特別是對(duì)電力需求的快速增長，這種局面造成了我國電力供需緊張。尤其是在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)，電力供應(yīng)緊張的形勢更加嚴(yán)峻。由于近年來常規(guī)能源過度消耗所引起的環(huán)境污染問題日益突出，使得我國政府加大了對(duì)清潔的新能源和可再生能源的重視與投入。我國海域遼闊，總面積470萬平方公里；海岸線曲折漫長，大陸岸線1.8萬公里，海島岸線1.4萬公里，島嶼6500多座，具有開發(fā)利用風(fēng)電的良好市場條件和巨大資源潛力。

當(dāng)前國內(nèi)還沒有對(duì)海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，而海上風(fēng)電在當(dāng)前市場和技術(shù)條件下與煤電相比仍然處于邊緣位置，因此，海上風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的缺乏和嚴(yán)厲的經(jīng)濟(jì)性約束迫切需要發(fā)展嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的方法使得既經(jīng)濟(jì)又能保證其在嚴(yán)峻的海洋環(huán)境下正常運(yùn)行。

海上風(fēng)機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)是基于海上采油平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式發(fā)展而成，目前海上風(fēng)電場支撐結(jié)構(gòu)主要分為以下幾類：重力式，樁式(單樁、三腳架、多樁、導(dǎo)管架)，負(fù)壓桶和浮式結(jié)構(gòu)。

重力式適合在較淺海域且堅(jiān)硬的粘土、砂土以及巖石地基，地基須有足夠的承載力支撐基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載、波浪、水流以及冰荷載；單樁適用于0-25m水深的海域，通常由4-6m的大直徑鋼管樁構(gòu)成；三腳架適合于20-50m水深，由中心柱提供風(fēng)機(jī)塔筒的基本支撐，三腳架通過垂直或傾斜套管固定在直徑為0.8-2.5m的鋼管樁上；導(dǎo)管架適用于30m以上較深海域，通常由直徑為0.5-1.5m的鋼管焊接而成；群樁式高樁承臺(tái)由樁基和承臺(tái)組成，承臺(tái)由現(xiàn)澆混凝土制成，樁基由預(yù)制樁或鋼管樁構(gòu)成；負(fù)壓桶基是一種新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)概念，這種結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)樁基和重力基礎(chǔ)的結(jié)合。所謂負(fù)壓是指用來安裝桶基時(shí)的方法，目的是負(fù)壓效應(yīng)可以部分地承擔(dān)動(dòng)態(tài)峰值負(fù)載。

海上風(fēng)電場支撐結(jié)構(gòu)型式方案的優(yōu)選是對(duì)許多方案從多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇，涉及的指標(biāo)和考慮的因素很多，其中有些因素是確定性的，而有些因素往往帶有模糊性、隨機(jī)性和未知性等不確定性的特點(diǎn)，因而合理確定方案是比較困難的，因此，有必要在此方面進(jìn)行進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種海上風(fēng)機(jī)三腳架支撐結(jié)構(gòu)制作方法。本發(fā)明主要細(xì)化了海上風(fēng)機(jī)三腳架支撐結(jié)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)的制作步驟，從而起到為后續(xù)安裝奠定良好結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的效果。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種海上風(fēng)機(jī)三腳架支撐結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、預(yù)制結(jié)構(gòu)：按預(yù)設(shè)要求將樁腿、斜撐、主管、樁基套管的端部裁切成相應(yīng)的形狀；

S2、將各截面按順序排列焊接到一起，分別完成樁腿的連接、斜撐與主管的連接、斜撐與樁基套管的連接；

S3、為減少應(yīng)力集中，打磨焊縫，再對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行非破壞性檢測；

S4、組裝結(jié)構(gòu)：對(duì)中心柱進(jìn)行涂層，然后將其吊起，將斜撐焊接到中心柱上，并且連接樁基套管部分；

S5、當(dāng)所有截面裝配完畢后，在結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理并涂層，將所有結(jié)構(gòu)運(yùn)到海邊完成最后的組裝。