视频 | 海上风电超大单桩基础制造过程（含无过渡段创新技术视频）

Sif海上风电超大单桩和导管架基础等应用在超过60个海上风电场，包括Borssele 1、2、3、4、5项目，为Triton Knoll项目提供90个单桩和过渡件。Sif作为荷兰公司，也为荷兰曾经全球最大的海上风电场Gemini项目提供单桩。2020年底，全球最大海上风电场Dogger Bank A和B两阶段共2.4GW项目也确定由Sif和比利时Smulders一起提供单桩。Sif年产能30万吨，每周可生产4-5个XL单桩，是全球海上风电基础制造的领先企业。以下视频为Sif提供的XL单桩制造过程视频，供参考。 

点击播放Sif单桩制造过程视频

Sif可生产最大11米直径、最长120米、重量达2250吨的超大单桩

目前，Sif生产的系列单桩直径可达11米

据Sif表示，随着未来3年单机容量越来越大的风电机组（10-12MW）将安装到水深更深的海中，Sif在决定扩大其产能的同时也决定增加单桩的直径。Sif生产的第一批单桩于2016年底开始组装，2017年1月通过深海码头进行了首次装卸。通过精益生产和批量生产技术，Sif单桩能做到11米直径、最长120米、重量达2250吨的超大单桩。参考：2600吨起重机吊起1700吨海上风电巨型单桩，附未来单桩基础成本竞争力解决方案。

参考：如何加工制造超大型单桩？

单桩桩体制作：将扁平钢板冷压成型圆柱罐体

单桩的制造过程，首先应将扁平钢板冷压成型为圆柱罐体的单桩段。单桩段必须由合适的支撑点支撑，而不会被损坏。下图1的左侧显示了由于桩体自重引起的典型应力分布（细长比为160，通过FEM分析）。

如果细长度超过Ø/ t = 100，则局部弯曲和环向应力会随着细长度而增加。滚轴支架距罐体或型材边缘的距离，以及滚轴支架的宽度在避免塑性变形方面起着重要作用。另一方面，在使用钢质支撑滚轴时，必须考虑罐体与支撑滚轴之间接触区域的赫兹接触应力。

图1：由于局部应力，支撑滚轴上被允许的罐体重量随壁厚的变化曲线（单位：吨，毫米）

在支撑滚轴上由于自重就可以产生变形。图2显示了支撑滚轴上的罐体或单桩段的最大挠度（或变形度，单位：mm），具体数据会随着单桩的直径（从7米到12米）和细长比（由罐体壁厚度从30mm至120mm）而变化。单柱段越细长，这种影响就越会在以后的单桩组装过程中引发问题。因此，需要使用其他的支撑结构来保持罐体的圆形保持不变。

图2：随着单桩直径和细长比的增加，罐体或型材的最大变形度

问题2：运输和储存带来的问题

单柱段在制造过程中通常由起重机和C型梁运输。类似于支撑滚轴的情况，单柱段的自重会在与C型梁的接触区域引起较高的局部弯曲应力，特别是对于细长的部件，会发生塑性变形。（如红色区域所示）

图3显示了此载荷工况的评估结果，该评估是针对直径在10至12米之间的单柱段进行的。处于中间位置的细长比就已经存在塑性变形的风险。因此，提升和吊车装置也必须以适当的方式进行改进。

图3：用C型梁起重的单柱段极限细长比推导过程

进一步加工制造单柱段的过程中，也要考虑好支撑结构的问题。通常认为，600至1200吨以上的中段和单桩段，要有两个或两个以上的位置做好支撑。

对于大型和重型单桩的支撑件而言，设置好最佳支撑位置，可产生较均匀的支撑力，如图4所示。特别是对于单柱底部圆锥形过渡附近的圆锥形支撑点，会在这些支撑点处产生额外的高应力。

图4：重型单桩所设计支撑点的最佳位置

单柱底部圆锥形过渡附近的圆锥形支撑点示意图

正如上面的图示，超大型细长单桩在制造、运输和存储各个环节，都需要进行非常全面的计划，因此在生产前就该做好详细预案和规划，以避免未来产生损坏。

熟悉风能专委会CWEA公众号的老读者应该还记得，GE 12MW巨大风机的第一台测试样机，就安装在Sif荷兰工厂的码头上，我们不妨去再看看这台机器的吊装过程。

点击播放（1分57秒）

首台Haliade-X 12 MW 样机，就矗立在鹿特丹港Sif工厂边上

Sif主要生产XL超大规模单桩

也生产导管架海上风电基础以及重力基础和吸力桶基础。

Sif海上单桩项目分布地图

https://sif-group.com/en/wind/projects#list

2020年11月17日，全球最大的海上风电场Dogger Bank A和B两阶段共2.4GW的项目，将由Sif和比利时Smulders Projects NV组成的财团一起提供190个海上风电基础。Dogger Bank项目的水深从18到63米不等，每个基础包括一个单桩和一个过渡件。这批海上风电基础将由OHT的新建的Alfa Lift安装船于2022年至2024年安装。（全球最大海上风电场前两阶段融资关闭，六成电力卖给Ørsted和壳牌）

另外，Sif开始在荷兰1.4GW 的Hollandse Kust Zuid风电场上应用无过渡件的海上单桩技术Skybox。HKZ风电项目由Vattenfall开发，决定使用全新的无过渡件的设计方案。共需要140个单桩基础。以下为测试现场。

Skybox测试现场

这项创新技术，将于2022年正式应用到HKZ项目

以下为Sif提供的Skybox结构示意图和一次吊装滑入安装示意视频。

点击播放结构和吊装演示视频（时长1:16）

更多参考视频 | 无需过渡段，Sif 推出创新产品Skybox，有助于降低海上风电成本

Sif 技术动画演示了Skybox的三个主要组成部分以及如何一次吊装，滑入到单桩锚紧成功的过程。这项创新技术，将于2022年正式应用，让我们拭目以待。 CWEA

视频来源：sif 海上基础集团

https://sif-group.com/en/wind/foundations

https://sif-group.com/en/wind/projects#

https://sif-group.com/en/news/sif-news/840-consortium-sif-smulders-provides-monopiles-and-transition-pieces-for-first-two-phases-of-dogger-bank-wind-farm

https://sif-group.com/en/news/sif-news/834-testing-foundations-of-hkz-the-final-rehearsal

编译：风能专委会CWEA公众号、产业研究部

更多视频

2600吨起重机吊起1700吨海上风电巨型单桩，附未来单桩基础成本竞争力解决方案老，吊起的就是2000多吨的最大单桩

参考视频：豪氏威马用Skyhook吊起了第一批海上风电单桩

更多参考视频 | 无需过渡段，Sif 推出创新产品Skybox，有助于降低海上风电成本

点击播放视频

5星视频！点击播放视频（时长：4:15）

Saipem 7000 整体吊装漂浮式风机视频。

视频为从岸上吊装到海上以及详尽的对接现场细节。

Hywind Tampen采用Kværner开发的混凝土立柱式（SPAR）结构。下面两个视频，讲解了该漂浮式基础的原理和下部结构的具体建造过程，明白易懂，值得观看。

视频：一个杯子讲明白Hywind漂浮式风电 （1分11秒）

视频：Hywind Tampen漂浮式海上风电项目混凝土立柱式结构详细建造过程（Kværner提供，6分钟详细视频） 

这个视频讲解得非常详尽，值得看了又看。

可下载该高清视频仔细查看建造细节。

关注CWEA，后台回复 hy116，

下载Hywind漂浮式风电高清视频和几个项目介绍PPT。

后台回复FW2，下载本报告PDF

Ideol 漂浮式海上风电基础建造过程视频

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