風力発電所設置プラットフォームをジャッキアップする

世界の海洋請負業者にとって信頼できる中国のサプライヤーである HAIDING SHIPYARD は、波の作用から重いタービンの位置を保護するジャッキアップ風力発電設置プラットフォームを設計しました。 800t デュアル ウインチ クレーン (±0.1m 同期) は、CCSB 鋼船体上で ±0.05° のオートレベリング油圧で動作し、デッキの揺れを防ぎます。

なぜ洋上風力発電開発者は浮体式クレーンから離れつつあるのでしょうか?

洋上風力産業は、浮体式クレーン船は水深に柔軟性があるものの、波による動きによって基本的に制限されるという、高価な教訓を学んだ。うねりの中で揺れるフローティングクレーンは、タワーとナセルの嵌合に必要なミリメートルレベルの位置合わせを達成できません。波によってずれが生じるたびに、設置プロセスに時間、リスク、コストが追加されます。

当社のジャッキアップ風力発電所設置プラットフォームは、この変動要素を完全に排除します。スパッドレッグ (これらの船の別名の由来となっている機能) で船体を水面上に持ち上げることで、プラットフォームは移動中の船から固定された安定した作業プラットフォームに変わります。この安定性は贅沢ではありません。これは、ナセルだけで 600 トンを超える重量があり、同軸偏差が 1mm 未満でタワーにドッキングする必要がある 16MW タービンを設置するための前提条件です。

このプラットフォームでの 1 回のタービン設置サイクルは 72 時間以下で、従来の浮体式クレーン操作と比べて効率が 40% 向上します。 50 基のタービンを備えた風力発電所では、数週間にわたる船舶の時間が節約され、チャーター費用が数百万ドル削減されます。

800 トン クレーンの統合: 次世代タービン向けに構築

このプラットフォームの中核となる吊り上げ資産は、作業半径 45 メートルで最大定格容量 800 トンの全油圧式 360° 旋回クレーンです。主フックの揚程は 120 メートル以上、補助フックは 150 メートル以上に達します。これは、16MW タービン ナセル (重量 ≤ 600 トン) および 70 メートルのタワー セクション (単一セクションの重量 ≤ 300 トン) に十分なクリアランスです。

このクレーンは標準的なオフショアクレーンと何が違うのですか?

• デュアルウインチ同期制御±0.1m の同期精度により、重心がオフセットされたナセルなどの非対称の荷物を持ち上げるときに、両方のウインチが完全に調和してスプールされ、タワーに損傷を与えたり作業員の安全を損なう可能性のある荷物の揺れを防ぎます。

• 風力タービン専用スプレッダーナセルとタワーのさまざまな仕様に適応し、油圧ジャッキ装置は最終的なドッキング位置合わせに±0.05mの調整精度を提供します。

• レーザーレベリングインターフェースプラットフォームのレベリング システムと連携して、杭基礎上部の水平誤差 ≤0.1° を確保し、タービン取り付け時のコストのかかる再作業の必要性を排除します。

クレーンは後付けでバージにボルトで取り付けられたものではありません。これはプラットフォームの構造設計に完全に統合されており、クレーンのベース領域はデッキ荷重 150kN/㎡ 以上に設計されており、応力監視ポイント (CCSB 鋼板応力 ≤200MPa) により、重量物を持ち上げる際の構造的完全性に関するリアルタイムのデータが提供されます。

プラットフォームが水平を維持できない場合はどうなりますか?

これはプロジェクト マネージャーを夜も眠れなくさせる質問です。 600トンのナセルリフト中にプラットフォームが水平から外れると、連鎖的な故障リスクが生じます。クレーンの荷重半径が変化し、タワーに衝突する可能性があり、リフト全体が中止され、高価な船舶の時間を何時間も無駄にする可能性があります。

Jack Up Wind Farm 設置プラットフォームは、GPS+Beidou デュアル測位システム (測位精度 ≤0.5m) と組み合わせた 3 軸傾斜センサー (精度 ±0.02°) でこの問題に対処します。各ホイストの前に、プラットフォームは自動的に±0.05°以内に水平になります。リフト中、システムは風や波の作用によって生じるプラットフォームの傾きを継続的に補正し (補正速度 ≤0.1m/分)、主エンジンの巻き上げ位置偏差が 0.5m 以内に収まるようにします。

動的負荷監視により、追加の安全層が提供されます。高精度荷重センサー(精度±1%)とトルクリミッターにより吊り上げ重量とトルクをリアルタイムに監視します。負荷が定格容量の90%に近づくと自動的に警報を発し、定格を超えると強制的に運転を停止します。これは理論的な安全機能ではなく、オフショア操業における無数の過負荷事故を防止してきたハードワイヤードのフェールセーフです。

工場現場から風力発電所まで: モジュラー輸送の利点

洋上風力発電で最も見落とされている課題の 1 つは設置ではなく、最初に設置プラットフォームを現場に設置することです。従来の風力タービン設置船 (WTIV) は巨大な一体型の船体であり、建設とメンテナンスのために深水港と専用の乾ドックを必要とします。

このジャッキアップ風力発電所設置プラットフォームは、異なるアプローチを採用しています。この構造は 7 ～ 9 つのセクション (メイン プラットフォーム、スパッド脚セクション、クレーン モジュール) に分割されており、各セクションは CCSB 鋼板から溶接されており、重量は 150 トン以下です。このモジュラー設計により、次のことが可能になります。

• 道路および鉄道輸送: セクションはトラックまたは鉄道で内陸の組立地点まで輸送できるため、製造中に深海港にアクセスする必要がなくなります。

• 世界各地への輸送: セクションは半潜水船や外航はしけを介して世界中のプロジェクト現場に輸送されます。

• 現場での組み立て: フランジとプレストレストボルトの組み立ては、海上フローティングクレーンを使用して 12 ～ 18 日で完了します。これは、従来の WTIV の展開サイクルより 30% 高速です。

オフショアインフラストラクチャが確立されていない遠隔地や地域のプロジェクトの場合、このモジュール式アプローチにより、かつては物流上の悪夢であったものが、管理可能で予測可能なプロセスに変わります。

耐久性のある構造: CCSB スチールと深海での耐久性

ジャッキアップ風力発電設置プラットフォームの主要構造は、中国船級協会 (CCS) によって海洋用途向けに認定された材料である CCSB 海洋鋼板で製造されています。降伏強さ 235MPa 以上、引張強さ 400 ～ 520MPa の CCSB 鋼は、耐衝撃性のための延性を維持しながら、重量物運搬作業に必要な構造的剛性を提供します。

詳細な技術パラメータ

このプラットフォームはどこで結果をもたらしますか?

基礎のレベリングとグラウト注入

杭打ち後、プラットフォームのレベリングシステムにより基礎が±0.1°以内の誤差に調整されます。 CCSB デッキ鋼板の安定した耐荷重能力は、200 トンのグラウト注入設備をサポートして長時間の運転をサポートし、基礎強度が設計仕様を満たすことを保証します。

16MW ナセルの設置

水深 80 ～ 100 メートルの南シナ海の風力発電所では、プラットフォームは重量 550 ～ 600 トンの 16MW タービン ナセルを吊り上げます。メインフックの揚程は 120m 以上で、油圧ジャッキ装置 (調整精度 ±0.05m) と組み合わせることで、ナセルとタワーの正確なドッキングが可能になります。単一ナセル設置サイクル: ≤ 36 時間 - 浮体式クレーン船よりも 40% 効率が高くなります。

洋上風力発電の運用および保守サポート

Jack Up Wind Farm 設置プラットフォームは、一時的な洋上風力発電 O&M 基地として機能し、メンテナンス用の消耗品 (潤滑油、工具) や日用品を保管します。クレーンは資材を個々のタービン プラットフォームに移送するため、保守船の出張回数が減り、O&M 効率が向上します。これは特に遠隔地の深海風力発電所にとって有益です。

カスタマイズと付加価値サービス

パラメータと関数のカスタマイズ

風力発電所の水深に基づいてスパッド脚の長さ (最大 150m) とクレーン構成を調整します (例: 20MW タービン用の 1,000 トンクラスのクレーンへのアップグレード)

極地向け：CCSB鋼板を70mmに厚くし、断熱層を追加し、油圧システムをアップグレードして-30℃始動能力を実現

高温高湿地域向け：グラフェン層追加による防食コーティングの最適化

付加価値サービス

CCSB鋼板材料認証（CCS船舶用鋼規格準拠）

プラットフォーム分類認証（ABS/CCS/DNV）および風力発電設備運用許可

風力発電設備技術サポート（吊り上げ計画設計、機器ドッキングシミュレーション）

風力発電事業者と提携した「プラットフォーム+設置+O&M」の統合サービス

よくある質問

Q: プラットフォームが安全に動作できる最大風速と海の状態はどれくらいですか?

A: プラットフォームは、防風ロック モードでクレーンを上昇させた状態で、最大グレード 12 の耐風性を実現するように設計されています。しかし、洋上風力タービンの設置は、設置段階でジャッキアップ脚が海底に衝突する危険性があるため、現在、天候が良好な状態で行われています。特定のプロジェクトについては、DNV および ISO 19905-1 規格に従ってサイト固有の評価を実施し、海底の状態と嵐のパターンに基づいて運用上の気象制限を決定します。

Q: プロジェクト現場に深海港へのアクセスがない場合、プラットフォームはどのように輸送されますか?

A: ジャッキアップ風力発電所設置プラットフォームは 7 ～ 9 セクションに分割されており、単一セクションの最大重量は 150 トン以下です。セクションは、道路 (トラック)、鉄道 (電車)、または海 (半潜水船および外航バージ) で輸送できます。フランジとプレストレストボルトを使用した現場での組み立てには 12 ～ 18 日かかります。このモジュール式アプローチにより、製造中に深海港にアクセスする必要がなくなり、世界中のほぼすべての沿岸プロジェクト現場への納品が可能になります。

Q: 深海環境でのスパッドレッグにはどのようなメンテナンスが必要ですか?

A: スパッドレッグラックは硬度 ≥200HB の焼き入れ焼き戻し CCSB 鋼板で、深海環境で 25 年の耐用年数を提供します。年間メンテナンスコストは、従来の設置容器に比べて 25% 削減されます。水中構造は深海の重防食コーティングと陰極防食の恩恵を受けており、15 年の耐食寿命を実現しています。当社では、ライフサイクル全体のメンテナンス プログラムの一環として、年に 1 回の検査と四半期ごとのリモート検査を推奨しています。

Q: プラットフォームは 16MW を超えるタービンに適合できますか?

A: はい。標準構成は 16MW のタービン (ナセル ≤600 トン、タワーセクション ≤300 トン) をサポートしていますが、20MW 以上のタービンに対応するために、最大 1,000 トンのクレーンのアップグレードを提供しています。プラットフォームのモジュール設計により、主船体の構造を変更することなくクレーン モジュールを交換できます。当社は、特定のタービン要件を持つお客様にカスタム構成を提供してきました。プロジェクトの仕様については、当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。