为何信任铸铁用于海洋可再生能源项目

导读 最近,各种海洋可再生能源装置广泛部署了镇流器。特别是,基于重力的结构和浮动风力涡轮机技术需要高质量的系泊系统来限制其运动,并使安装

最近,各种海洋可再生能源装置广泛部署了镇流器。特别是,基于重力的结构和浮动风力涡轮机技术需要高质量的系泊系统来限制其运动,并使安装和维护更容易。铸铁镇流器响应所有这些要求,并且可以容易地实现具有各种功能的不同设计。

镇流器在海洋可再生能源产业中的应用

重力镇流器

基于重力的结构是一种非常常见的潮汐涡轮机基础类型,由附加压载物保持在适当位置。当这些基础由混凝土制成时,需要大量的支撑结构,导致高的材料和物流成本。相反,铸铁比混凝土更密集,更坚固和更硬,从而产生了成本效益的解决方案,更不容易产生冲击和应变。由于这是一个快速发展的领域,所有涉及的解决方案都应该是动态的,并且很容易适应各种设计。铸铁压载物的形状和重量可以变化,最大可达20吨。

一个很好的例子是SABELLA(上图),它位于法国北部Ushant附近的Fromveur通道水域的强潮流中,通过捕获潮汐的动能运动产生能量。法国潮汐涡轮机制造商选择铸铁镇流器来稳定其解决方案,因为它具有以下优点:

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带给你的是

无论什么样的海床 - 坚硬或柔软,都可以放置压载基座。

不需要深入的地质现场调查。

镇流器底座的简单设计不需要频繁维护。

铸铁可确保高度可靠的防腐蚀和其他涂层损坏。

使用铸铁压载成本远低于钻孔基础。

由于压载基座不适合操作人员并且可以使用重型机器快速地落到海床上,因此安装更加安全。

铸铁压载物由再生钢制成。该过程的碳评估是积极的,许多研究已经证实其环境中立性。

铸铁也可用于地基内部,这需要静态压载系统。这里,材料的密度与溶液的可调节性相结合可以有助于减小基础尺寸。

铸铁优化了锚杆的效率和成本,特别是那些可以通过在其顶部实施特定数量的铸铁压载物来减小直径的桩的效率和成本。

水下电缆

由于电缆几乎部署在海上项目的任何一个步骤中,因此它们的保护是项目可持续性的最重要要求之一。由铸铁制成的保护和压载外壳是目前市场上最有效和最方便的解决方案之一。(见图例)

FMGC是一家法国铸造厂,正在提供一种解决方案,将壳体的保护,稳定和弯曲限制器方面结合在一个产品中。保护壳和压载壳的流体动力学设计导致弯曲半径增加,以更接近电缆和海底浮雕。该解决方案旨在确保更轻松,更快速的安装,从而降低安装成本。铸铁壳可用于水下电力,传输和电信电缆的保护和压载,也可广泛用于水下导电。

在这种情况下,铸铁的具体设计和材料选择有助于降低成本,原因如下:

无需其他稳定系统,如混凝土床垫或岩石倾倒。

由于壳体的厚度比市场上的其他壳体高,因此对电缆的潜在损坏的限制确保了重要的保护和最佳的稳定性。

由于保护壳和压载壳的重要性,大多数制造商在操作条件下研究机械性能和产品性能。例如,FMGC已经在不同尺度上进行了数值和机械测试,证明了集成到壳体中的铸铁镇流器的可靠性以及其整个产品系列的阻力。但为了进一步分析,该公司正在SEM-REV现场进行一些测试。这是一个离岸测试站点,在Le Croisic有一个专门的团队,它在法国新的工业价值链的发展中发挥着重要作用。

由于材料的机械性能能够承受海洋环境的恶劣,因此使用铸铁制造海上压载弹壳可确保电缆的保护,稳定性,强度和最佳性能。

丛重

团块重量是另一种由铸铁制成的压载解决方案 (右图),特别设计用于抵消对锚的垂直力并限制海上风力漂浮结构或浮动石油和天然气钻井平台的运动。以高度可靠和具有成本效益的方式牢固地固定浮动涡轮机是不断增长的可再生能源部门的共同挑战。如果海上系泊设备的可靠设计和制造,整个设备的安装和维护都可以通过专用组件得到显着缓解。

铸铁块重量有两种型号:

“分布式”配置是一组中等大小的块重物,分布在接地点附近的系泊线的一段上。这种配置允许在保持最佳效果的同时减少系泊线长度并因此减少相关成本。

“共同”配置由一个块重组成,连接到锚线的一个特定点。这种配置抵消了风和波对锚固线的影响,并导致系泊线上施加的张力减小。

由于其高密度,铸铁块重量确保了紧凑的解决方案,通过确保恢复力,限制施加的张力,以及垂直载荷和提升,有助于系泊动力和有效性。这种高度耐用和可靠的解决方案有助于浮子处理由其环境引起的请求(风,波......)

涡轮机设计和相关的浮子在尺寸和形状上保持不同,以适应改进的功能。它们的安装成本更高,这些技术的部署和运行需要实施强大且经过验证的技术,以保证投资者的信心和可靠的回报。集束重量设计成定位在系泊线上,以确保恢复力,而无需采用昂贵的解决方案或更长的系泊线长度。

这里一个很好的例子提的是Floatgen -法国1 日浮动式海上风力发电机组。实际上,为了限制创新的浮动系泊绳索的张力,为该项目特别设计和制造了团块重量。这些是法国第一个用于安装浮式海上风力涡轮机的块状砝码。通过优化的系泊系统,该解决方案对浮子性能有显着贡献。

为什么选择铸铁?

如上所述,铸铁对于海上镇流器具有许多优点。正确的尺寸设计,消除了任何超大尺寸和高密度的材料,大大降低了项目成本。时间周期,码头和海上作业,船舶和存储空间都进行了优化。此外,铸铁解决方案在项目结束时可完全回收利用。

正如IN VIVO环境研究所证实的那样(请注意,该研究仅提供法语;如果您需要进一步的信息,请联系我们)了解灰铸铁对海洋环境的确切影响:

«当海洋环境发生腐蚀时,FGS和FGL铸铁的行为方式类似。»

«由于浸出的废物量很少,铸铁腐蚀对海洋环境无害。»

«铸铁的腐蚀速率相对较低,每年约0.25毫米。»

在气候挑战和持续辩论中,海洋可再生能源部门是最有前景的工业部门之一。为了蓬勃发展,市场需要创新的解决方案,由经验丰富的工程师创造创意。铸铁离岸压载系统提供简单但高效的解决方案,帮助专业人员以合理的成本克服挑战,提高安全性和产量。

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