Stativ (fundament)
Et stativ (fra det græske τριπους for "stativ") er en form for fundament for offshore- strukturer i konstruktion .
Stativer samles af runde stålrør og svejses, så der oprettes et stabilt stativ. Strukturen sænkes ned til havbunden og forankres med bunker , der drives gennem de ærmeformede fødder. Den bærende struktur er normalt helt nedsænket. Belastningerne i en offshore-struktur, f.eks. B. en vindmølle stammer fra udvidelsen af det centrale fundamentrør til stativet. Designet adskiller sig på dette punkt fra det trebenede tripile fundament . Stativ er velegnet til vanddybder fra 25 m på jord, hvor bunker kan indsættes med en bæreevne.
For eksempel blev seks af de tolv vindmøller i Tysklands første havmøllepark, alpha ventus , grundlagt på stativer. Jakker blev brugt til de andre seks systemer .
Udviklingshistorie
Offshore fundamentstrukturer har deres oprindelse i olie- og gasindustrien. Jacketkonstruktioner på olieplatforme er for eksempel blevet testet og testet i årtier, og stativer er også blevet brugt i dette miljø. De kræfter, der virker på en havvindmølle (OWT), er imidlertid forskellige fra dem på en tung olieplatform, og vanddybderne på mere end 25 m udgjorde også en udfordring. Fundamentdesignet blev derefter tilpasset OWT-kravene og et stativ design specielt til OWEA udviklet (af OWT - Offshore Wind Technologie ).
I 2006, efter en lang udviklingsperiode, blev et stativ "onshore demonstrator" designet, fremstillet og opsat i Bremerhaven på vegne af Weserwind GmbH for Multibrid GmbH. Den første operation blev ledsaget af IMO-Wind-forskningsprojektet. Fokus for målingerne på prototypen var blandt andet bestemmelse af spændingskurver, den såkaldte “hot spot” måling, for at muliggøre sammenligning med beregningsmodeller.
I 2008 blev stativet bygget som en grundstruktur til seks multibride M5000 OWT'er i alpha ventus-projektet. alpha ventus var planlagt som et testfelt til offshore brug af vindenergi. Parallelt med konstruktion er BMU finansiere en række forskningsprojekter, der er kombineret i RAVE initiativ ( R esearch på A lpha VE NTU). Dette er beregnet til at give en bred base af erfaring og viden til opførelse og drift af yderligere havmølleparker. Projektdeltagere: EWE , eon , Vattenfall , Areva , Senvion , OWT .
Stativene blev derefter planlagt til den første kommercielle brug i større målestok i havmølleparken Borkum West II. 40 OWT'er har været i drift i det, der nu er kendt som Trianel Windpark Borkum , siden 2015 - baseret på stativer i en dybde på 26–33 m. Ifølge virksomheden skal yderligere 40 anlæg bygges fra 2017. 33 kommunale forsyningsselskaber under ledelse af Trianel GmbH deltager i offshore-projektet med en samlet investering på 1 milliard euro.
I 2012–2014 blev 80 stativer fremstillet og installeret i 40 m vanddybde til Global Tech I havmøllepark. Det er i øjeblikket (pr. September 2015) den fjerneste havmøllepark fra kysten.
Særlige tekniske egenskaber
Egnethed og anvendelsesbetingelser
Stativets specialitet ligger i kombinationen af overfladestrukturen af en enkelt bunkeopløsning (lav eksponeret overflade, robust adfærd i risikoscenarier, enkel overgang til tårnsiden, fremstilling, der kan sammenlignes med monopæle og tårne) med den bærende effekt og udførelse af en brudt struktur.
I vindenergi koordineres strukturens dynamik, dvs. H. I hvilke frekvenser vibrerer det hovedsageligt, af særlig betydning. Stativet ligger mellem monopolen, der har tendens til at være blødere, og den fuldt opløste rammekonstruktionsjakke, som igen er stivere.
Anvendelsesområdet er geometrisk bestemt til at være i størrelsesordenen mindst 25 m vanddybde op til aktuelt 50 m.
Sammenlignet med bindingsværkskonstruktionen "jakker" har stativet brug for gulve, hvor bunker kan placeres. I modsætning hertil anvendes monopæle, især dem med en høj bæreevne, fortrinsvis i tæt pakket sandjord eller lignende.
Forbindelsen til stolpen opnås normalt via en såkaldt fugemasse. Dette er en teknik, hvor speciel beton hældes i fugespalten mellem bunken og bunken. Den resulterende sammensatte effekt overfører belastningerne fra bøsningen til bunken og dermed ned i jorden.
Strukturel baggrund
Bæreeffekt
Den bærende effekt er baseret på afbøjningen af tårnets bøjningsmoment på bunkerne, som så i det væsentlige kun trækkes eller skubbes. Dette kræver en kombination af over- og underben, der bygger gearingen til det. Alternativt kan en sugespand bruges i stedet for pælen . Til sammenligning bærer monopolen sine belastninger ved at støtte sig lateralt i jorden.
For rørforbindelser foretrækkes det, at indkommende rør forbliver i visse forhold mellem diameteren (ca. 0,8) og det kontinuerlige rør og derefter opnår højere belastningseffekter. Denne effekt fører til de eksisterende dimensionelle forhold.
Tykkelsen af offshore-fundamenter antager generelt den faktiske bærende effekt. Stativ og monopæle er skalstrukturer. Deres vægtykkelse, selvom der anvendes 100 mm pladetykkelse i dele, er relativt lille sammenlignet med diameteren. De skal derfor dokumenteres mod skal buler .
Levetiden er et centralt spørgsmål i designet. Bølgelastninger er allerede taget i betragtning i den klassiske offshore olie- og gasindustri. I vindenergi forårsager løbende drift høje driftsbelastninger (se Growian- projektet). Begge effekter kombineres, når de bruges til søs.
De cylindriske sektioner, hvorfra komponenterne tårner, det centrale rør og benene er samlet, er 3 til 4 m lange, og vægtykkelserne er sorteret efter de respektive krav. I det centrale rør er vægtykkelsen i området fra 40 til 60 mm på nogle få meter i særligt belastede områder op til 100 mm. Benene forbinder 25 til 30 mm med det centrale rør.
Beregningsmetoder
FEM- metoder bruges hovedsageligt til beregningen . Kun de kan gengive stresskurverne i detaljer og med den nøjagtighed, der kræves til designet. På grund af de stigende beregningshastigheder er beregningstiderne reduceret betydeligt, hvilket kan bruges til at øge iterationerne og dermed optimeringen.
Weblinks
Individuelle beviser
- ↑ a b fundament strukturer. offshore-stiftung.com, adgang 16. november 2013 .
- ↑ Fundamenter og fundamenter. offshore-windenergie.net, arkiveret fra originalen den 10. januar 2015 ; Hentet 16. november 2013 .
- ↑ Med tre ben på åbent hav. I: Deutschlandfunk.de. Hentet den 10. februar 2016 (tysk).
- ↑ C. Heftrich: Integral overvågnings- og evalueringssystem for Offshore Wind Energy Planter (IMO-WIND). I: www.mb.uni-siegen.de. Hentet 10. februar 2016 .
- ↑ https://www.trianel.com/trianel/beteiligungen/
- ↑ Stativ. (Ikke længere tilgængelig online.) I: owt.de. Arkiveret fra originalen den 10. februar 2016 ; adgang den 10. februar 2016 . Info: Arkivlinket blev indsat automatisk og er endnu ikke kontrolleret. Kontroller original- og arkivlinket i henhold til instruktionerne, og fjern derefter denne meddelelse.
