[發(fā)明專利]用于海上建筑物的用聚酰胺包封的結(jié)構(gòu)用鋼管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710441757.8
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN107299642A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.哈特曼;C.貝倫斯;R.博伊特;J.溫克爾斯;H-J.科克斯;K.坦比希勒
• 申請（專利權(quán)）人: 贏創(chuàng)德固賽有限公司;薩爾茨吉特曼內(nèi)斯曼管線有限責(zé)任公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/52
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李炳愛

本申請是分案申請，原申請的申請日為2012年4月10日，申請?zhí)枮?01210102674.3，發(fā)明名稱同上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用由聚酰胺成型物料(Polyamidformmasse)制成的擠出層包封(umhüllt)的結(jié)構(gòu)用鋼管(Stahlkonstruktionsrohr)在海上建筑物(Offshore-Bauwerk)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(Gründungsstruktur)中的用途。

背景技術(shù)

海上建筑物為建造在海上的開放海域中的固定建筑物(Bauwerk)。這些海上建筑物的實(shí)例為風(fēng)能裝置(Windenergieanlage)、海上鉆井平臺(Bohrinsel)和燈塔。管道或管線不是用于本發(fā)明目的的海上建筑物。

海上建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(Gründungsstruktur)為支承實(shí)際運(yùn)作單元的區(qū)域。在風(fēng)能裝置的情況下，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支承塔體（包括渦輪和轉(zhuǎn)子）。在海上鉆井平臺的情況下，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支承平臺（包括上部結(jié)構(gòu)）。在燈塔的情況下，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支承塔體，如果存在，以及信號燈(Feuer)。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在潮間帶(Wechselwasserzone)、飛濺帶（Gischtzone）以及任選的氣溶膠帶(Aerosolzone)中的水下。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括將其錨固在海底的基礎(chǔ)構(gòu)件(Gründungselement)。

在按計(jì)劃擴(kuò)大風(fēng)能利用的過程中，大量海上風(fēng)能裝置計(jì)劃在明年用于北海以及其它海域和湖泊。海上風(fēng)能裝置的整體機(jī)械系統(tǒng)由以下部件組成：渦輪、轉(zhuǎn)子、塔體和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

在遠(yuǎn)離海岸直至超過100 km的位置處在水體底部建造這些裝置的基礎(chǔ)需要特殊的構(gòu)造，其與陸地區(qū)域中的構(gòu)造極大地不同。這些復(fù)雜構(gòu)造的部分區(qū)域，例如單樁(Monopile)、導(dǎo)管架(Jacket)、三腳架(Tripod)、三樁(Tripile)等，暴露于高度靜態(tài)的，和特別是動態(tài)的以及腐蝕性的負(fù)荷。根據(jù)在每一考慮的所在地的位置和水深的不同，要考慮所謂的50年一遇的波浪以及潮差。需考慮的其它因素是強(qiáng)烈的UV輻射、含鹽水霧、泡沫、氣溶膠、溫度波動、機(jī)械負(fù)荷、貝類和其它生命體的生長和由此由動物帶來的機(jī)械侵蝕，以及歸因于動物和其它海洋生命體的排泄物的化學(xué)侵蝕。這些構(gòu)造使用鋼管，為了防腐蝕，其可以具有氣密密封或可以用混凝土灌注。另外可能有電力線或其它供應(yīng)管線穿過該結(jié)構(gòu)用鋼管。

構(gòu)造所需的鋼管迄今已被設(shè)計(jì)為具有比直接所需的顯著更大(高達(dá)25%)的壁厚，并且使用主要基于環(huán)氧樹脂或聚氨酯的常規(guī)漆用于腐蝕防護(hù)。這些漆體系通常并不提供對于機(jī)械負(fù)荷的任何特殊防護(hù)。

WO 2009/027429公開具有由聚酰胺層包封的表面的金屬管道用于制造無溝槽或無沙床鋪設(shè)的管道的用途。WO 2010/094528公開由聚酰胺成型物料制成的擠出層包封的金屬管道用于制造鋪設(shè)在水中的管道的用途。但是，在兩種情況下，管道并未暴露于機(jī)械、腐蝕和UV負(fù)荷的組合，這在本發(fā)明中是典型的并且包括例如劇烈的波浪沖擊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于提供用于海上建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)用鋼管的目的，其比迄今已知的有關(guān)管在提供機(jī)械負(fù)荷防護(hù)以及腐蝕和UV輻射防護(hù)方面更加有效。

由聚酰胺成型物料制成的擠出層包封的鋼管用于結(jié)合進(jìn)海上建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的用途實(shí)現(xiàn)這些目的和可由本申請文件獲知的其它目的。

海上建筑物優(yōu)選為海上風(fēng)能裝置、海上鉆井平臺或燈塔。

海上風(fēng)能裝置的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為支承塔體的結(jié)構(gòu)。其錨固在海底中的基礎(chǔ)構(gòu)件伸出，并通過位于水下的結(jié)構(gòu)延伸直到其中塔體開始的位置（該位置可以在靜止水位上方）。

使用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的類型的實(shí)例如下：

單樁構(gòu)造由一個中空圓柱樁組成。單樁在許多靠近海岸的歐洲海上風(fēng)電廠中使用；其適合于水深至多約20米的基座。單樁可以容易和快速地安裝；但是建造需要重型打樁設(shè)備。

導(dǎo)管架為類似于常規(guī)電線桿構(gòu)造的鋼框架構(gòu)造。用多個樁將導(dǎo)管架的4個腳錨固在海底。導(dǎo)管架構(gòu)造已被證明在石油工業(yè)中在較深水中是有效的。與單樁相比，框架構(gòu)造可以節(jié)約40至50%的鋼。這樣，當(dāng)在較深水中使用該構(gòu)造時，項(xiàng)目成本僅僅相對小地增長。因?yàn)閱为?dú)的結(jié)構(gòu)部件較小，所以它們?nèi)菀字圃觳⑶铱梢匀菀走\(yùn)輸和安裝。