道达风电全球首创复合筒型基础与一步式安装技术

　　随着到江苏道达风电设备科技有限公司（简称“道达风电”）的“道达号”一步式风机运输安装船拔桩退船，风机船与塔筒缓缓分离，筒型基础带着3兆瓦风机稳稳地矗立在黄海海面。今年6月初，全球首台整机一步式安装的机组安装完成。此次，道达风电复合筒型基础采用道达风电一步式安装方案，在三峡响水200兆瓦海上风电场项目首度成功应用，颠覆了基础建设与风机安装分布进行的传统建设模式。道达风电为之奋斗8年的海上风电一步式安装的工程梦想，而今终成现实。
　　
　　全球首创
　　
　　海上风电系列化工程技术
　　
　　随着风机大型化趋势发展愈发明显，对风电安装工程的难度以及经济性、安全性都提出了更高的要求。
　　
　　据项目负责人介绍，“海上风电复合筒型基础与一步式运输安装技术”包括了一类新型基础结构（复合筒型基础）、一部全新的施工工法（一步式安装施工）、一套完整的工程装备（施工基地与一步式风机安装船），构成了具有完整自主知识产权的，全球首创的海上风电系列化工程技术。
　　
　　突破海上施工的繁琐，该技术方案将六个工序整合为一个工序，简单说就是把传统海上施工技术“扫海”、“定位”、“基础打桩”、“塔筒吊装”、“风机吊装”、“海上调试”等多步骤和作业面改为“风机基础、塔筒、风机、叶片”整体一次性运输到海上，用一个施工步骤“负压沉放与调平加固作业”完成整机安装，接上海缆可以实现“即插即用”。
　　
　　除此之外，安全性能大幅提高，作业船只、作业面、施工人员大幅度减少，施工人员作业环境更加安全。同时更加环保，没有打桩等冲击荷载，施工周期短，可实现零残余迁移。复合筒型基础在陆上基地完成建造，采用C60海工高性能混凝土，与海上浇筑相比，建造工艺严格，质量稳定可靠，同时也节省了施工作业的经济与时间成本。为了节省时间，使整机在完成海上安装后的“即插即用”，风机在码头吊装并完成接线、带电调试，作业条件友好，吊装更为安全。让风机在出运前就已经具备发电条件。
　　
　　复合筒型基础
　　
　　突破一步式安装难点
　　
　　想要突破传统海上施工技术在效率方面的困扰，就势必会面临诸多挑战。“一步式安装技术”的第一个挑战是整机运输，也是此套技术的最大的亮点。也就是在码头把风机、塔筒、叶片完整吊装到复合筒型基础上，并完成现场调试，由风机安装船整机运输300海里抵达现场，期间经历风浪过程，必须确保风机的安全。
　　
　　常规的海上风机吊装必须采用支腿船，用四个巨大的桩腿把船体顶出海面，形成稳定的吊装平台，避免因波浪作用下船的升沉造成动对静吊装，轻则破坏基础法兰，重则损伤塔筒风机。“道达号”一步式安装船，可以稳稳地将风机和复合筒型基础释放到海床表面，采用负压沉放，基础以每分钟0.01米的速度，稳定地贯入泥面，基础部分始终有气垫和水垫保护，没有冲击荷载损伤风机和塔筒。
　　
　　第二大挑战是高精度要求。海上风机对垂直度要求近乎苛刻，超过3‰，风机塔筒基础就可能报废，这是海上风电工程的最大挑战。道达风电开发的智能控制系统，可以通过压力调节，实现基础负压沉放过程始终处于可自动调节状态。最终水平度实现了0.35‰，几乎完美。
　　
　　第三大挑战则是安装完成后风机安全稳定的运行。整机安装完成后，筒内土体加复合筒的自重，超过10000吨，这就为风机的稳定运行，特别是在极端海况下的安全提供了保障。与窄深的桩基础相比，宽浅式的筒型基础，可以提供更大的抗倾覆力矩，据预测，筒型基础能抵御海上的台风巨浪等恶劣工况，甚至可抵御15级台风。也为海上风机的大型化机组，和台风海区深水海域极端风浪条件下海上风电场的建设提供了可靠的基础形式。