宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏回族自治区银川市 750004
摘要:随着经济和科技水平的快速发展,风能发电有着诸多的长处,因此,如今诸多单位企业都凭借风能发电来减轻本身所耗费的资源,既绿色环保又节约能源,因此这个形式环保发电方法手段得到了众多企业部门的选择。为了减轻对已有基础资源的使用,采取风力实施发电是一个具有革新思想的进步模式,是一个有着持续性的进步形式,如今的风力进步也是一个具有特点的进步形式。
关键词:风电工程;项目施工;管理研究
引言
为探究海上风电的导管架基础在深水海域的杆件受力特性,根据某海上风电工程的深水外部环境建立了导管架基础的等效约束计算模型,按API规范对导管架的主要杆件进行应力复核,利用敏感性分析法研究深水环境下影响导管架弦杆应力的主要因素表明,导管架杆件的应力水平自泥面到顶部逐渐减小,在底部杆件交错的节点处应力水平较大。
1必要性
海上作业环境恶劣,经常受到狂风、暴雨、台风、风暴潮等极端天气,这种环境下对海上风电设施及设施的作业人员造成严重的威胁,如果作业人员的安全意识不足,则造成人员伤害事件。海上风电设施在工程建设、安装、维护等过程中,存在众多风险,主要风险体现在以下几方面:(1)人员落水风险。作业人员在登离船舶及风机塔基过程中,因为海上风浪、船舶晃动、人员滑到等意外因素导致人员意外落水。(2)火灾风险。海上风电设施长期暴露在潮湿、含盐份高的空气中,塔筒内的电路电缆更容易发生老化的现象,导致发生火灾的频率更高。(3)高空坠落风险。海上风机塔筒在最高处距离海面高达80米以上,作业人员在风机内进行攀爬、高空行走、从风机顶部出舱或在风机舱外进行高空作业过程中,因爬梯出现踏空、防护栏杆断裂、作业人员操作不当、海面大风等因素在都容易出现坠落事故。
2风电基础的主要形式
2.1陆上风电基础
我国陆上风电基础形式主要包括扩展基础、桩基础、岩石锚杆基础、预应力墩式基础、梁板基础。其中扩展基础、桩基础、岩石锚杆基础应用较多。扩展基础又称为重力式扩展基础,该基础形式是陆上风电基础的常见形式,其通过将基础面积进行扩展,使上部荷载和作用得到一定的扩散,从而满足设计要求。它具有良好的抗弯与抗剪性能,施工过程中不需要大开挖,结构的整体性好,力学模型建立简单且收敛性好,使用过程中安全可靠,适用范围广。但是,其基础工程量较大,增加了工程造价,且对于土层要求较高,地基软硬不均以及土质较差的情况并不适用。桩基础通常采用灌注桩和预应力混凝土桩,该基础形式主要适用于地基软硬不均以及土质较差的情况。这种情况下上部结构对变形的要求不能被满足,通常会采用此基础形式。该基础形式具有承载力以及稳定性好,基础不均匀沉降小,抗震性以及抗爆性好,能适应不良地质灾害以及周边的荷载变化等优点。但是桩基础在工程成本方面造价较高,其施工也较为复杂,并且在设计方面计算难度大。采用ABAQUS有限元软件进行单桩基础、圆盘式混合单桩基础以及重力式圆盘基础的模拟,模拟采用真实的环境设定,考虑土体与桩体的相互影响以及土体自身的弹塑性性能,并对其进行承载力、刚度以及强度验算。模拟研究表明采用圆盘式混合单桩基础的稳定性及其各项承载能力都显著提高。
2.2统筹规划,做好施工前的准备工作
因为风电项目工程广泛地来讲施工时间补偿,施工资费较高,所以一般的经济因素是没办法符合这样的工程项目的需要的,只有强有力的经济因素才可以符合工程项目的进步需要,让工程项目完成预想的成效。
可是现实上不管是工作者能力还是设备形态都不可能一直符合工程项目所设置的要求。存在一定的误差是肯定的,所以应该在工程实施作业之前实施科学的策划,做到对各个步骤的人力调动与机械设施做出科学的调配。在设施用材的收集角度要非常谨慎,挑选品质优秀、信誉过硬的制造商是最关键的,可以方便创建长时间合作的目标,这样不单单能够增大风电场实施作业的规范化,还可以减小投入费用,使费用得到节约。另外,需要对工程项目的工作者实施科学的分配模式,使真题工作者能够完全做好自己的本职工作,并对优秀的实施作业计划进行肯定,监管实施作业实践,继而去报实施作业的成效。并且要清晰化也许出现意外的全部状况,并实施完全的接续与探讨来策划有关的现实的方案,预防危险的发生。
2.3导管架基础的优化设计
深水导管架的应力分布表现在底层应力较大,弦杆的应力相较于斜撑更大,且随导管架弦杆距泥面距离的增加而减小。故本节将针对导管架底层弦杆结构进行敏感性分析,讨论底层桁架的杆件强度变化情况,并针对杆件校核结果,提出优化设计思路。在分阶段设计方法中导管架基础的尺寸变化,不会影响导管架基础周围的流体环境荷载,可以将流体荷载考虑为不变的等效荷载考虑。壁厚和直径增大,使得弦杆的有效面积增大,明显增强了钢结构杆件的强度。但是当直径与壁厚增加幅度过大时,杆件强度的变化不明显,故在实际设计中,需要针对结构杆件,选择合适的径厚比。在应力较大的部位使用“大直径,小壁厚”的尺寸结构可获得较为有利的强度水平和经济效应。导管架一层层高的改变在空间结构上使得斜撑与弦杆的夹角发生变化,计算结果表明,一层弦杆层高越高,弦杆弯矩值越小,轴力值也略有减小,故设计时弦杆与斜撑之间需选择的夹角,在本例中一层层高16m时,弦杆与斜撑之间的夹角大约是60°,当夹角过大时,连接节点的弦杆和斜撑的容许承载能力都会下降。但是夹角过小,弦杆单层层高太高,影响整体刚性。故在设计中需要考虑弦杆与斜撑与的合理夹角。
2.4基础消防
基础消防模块通过理论和实践培训使学员掌握消防基础知识,能够做到预防火灾发生,并在火灾发生时能做出恰当的判断,并进行人员疏散,能适用手持式灭火器在火灾初期进行扑灭,确保人员设备安全。培训内容应包括燃烧、火灾蔓延及火灾的危害,不同火灾的类型及特点;风电机组危害分析;风电机组消防设备知识;风电机组火灾应急预案等知识。实践培训内容应包括风电机组便携式灭火器材干粉、二氧化碳、水基泡沫的检查;便携式灭火器材的使用;灭火器小型火灾的扑灭等。通过培训掌握发生火灾的风险,并能在现场有效识别。在火灾初期,能正确运用干粉、二氧化碳手提式灭火器进行灭火,把企业财产和人员伤亡减小到最低程度。
结语
总的来讲,风电项目工程是我们国家所面临的一个十分紧迫的关键的目标,由于它能够减轻我们国家煤矿资源的紧缺状态,继而能够完善我们国家的能源环境,这样就能为我们国家环境的管治贡献助力,也能够减轻自然环境所受到的威胁。经过风力发电项目工程将风力变化成电能传输到各区域,既能造福大众,也能获得经济收益,同时还能完善了我国东西部发展不均匀的状态。且风机机组荷载作为海上风电基础最为主要的荷载,仅仅将其转化为集中荷载有一定的局限性。下一步考虑开展风机机组和风机基础耦合的一体化设计研究,讨论受力、位移、疲劳等因素对结构安全的影响。
参考文献:
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