Plataforma de instalação de parque eólico Jack Up

Como fornecedor confiável na China para empreiteiros marítimos globais, a HAIDING SHIPYARD projetou a plataforma de instalação de parques eólicos Jack Up para proteger o alinhamento de turbinas pesadas contra a ação das ondas. Um guindaste de guincho duplo de 800 t (sincronização de ± 0,1 m) funciona com sistema hidráulico de autonivelamento de ± 0,05° em um casco de aço CCSB para evitar oscilação do convés.

Por que os desenvolvedores de energia eólica offshore estão se afastando dos guindastes flutuantes?

A indústria eólica offshore aprendeu uma lição dispendiosa: os navios-guindaste flutuantes, embora flexíveis na profundidade da água, são fundamentalmente limitados pelo movimento induzido pelas ondas. Um guindaste flutuante balançando em ondas não consegue atingir o alinhamento milimétrico necessário para o acoplamento torre-nacela. Cada desvio induzido pelas ondas acrescenta tempo, risco e custo ao processo de instalação.

Nossa plataforma de instalação de parques eólicos Jack Up elimina totalmente essa variável. Ao elevar o casco acima da superfície da água sobre pernas de spud – uma característica que dá a essas embarcações seu nome alternativo – a plataforma se transforma de um navio em movimento em uma plataforma de trabalho fixa e estável. Esta estabilidade não é um luxo; é um pré-requisito para a instalação de turbinas de 16 MW onde a nacela sozinha pesa mais de 600 toneladas e deve ser acoplada a uma torre com desvio de coaxialidade inferior a 1 mm.

Um único ciclo de instalação de turbina nesta plataforma dura ≤72 horas, um ganho de eficiência de 40% em relação às operações tradicionais de guindaste flutuante. Em um parque eólico com 50 turbinas, isso se traduz em semanas de economia de tempo do navio e milhões em redução de custos de fretamento.

Integração de guindaste de 800 toneladas: construída para a próxima geração de turbinas

O principal recurso de elevação da plataforma é um guindaste giratório totalmente hidráulico de 360° com capacidade nominal máxima de 800 toneladas em um raio de trabalho de 45 metros. O gancho principal fornece uma altura de elevação de ≥120 metros, com o gancho auxiliar atingindo ≥150 metros – folga suficiente para nacelas de turbina de 16MW (peso ≤600 toneladas) e seções de torre de 70 metros (peso de seção única ≤300 toneladas).

O que torna este guindaste diferente dos guindastes offshore padrão?

• Controle síncrono de guincho duplocom precisão de sincronização de ±0,1 m garante que, ao levantar cargas assimétricas - como uma nacela com centro de gravidade deslocado - ambos os guinchos sejam enrolados em perfeita harmonia, evitando oscilações de carga que poderiam danificar a torre ou comprometer a segurança do pessoal.

• Distribuidores específicos para turbinas eólicasadaptam-se a diferentes especificações de nacelas e torres, enquanto os dispositivos de levantamento hidráulico fornecem precisão de ajuste de ±0,05 m para o alinhamento final de acoplamento.

• Interfaces de nivelamento a lasertrabalhe com o sistema de nivelamento da plataforma para garantir um erro horizontal do topo da fundação da estaca ≤0,1°, eliminando a necessidade de retrabalho dispendioso durante a montagem da turbina.

O guindaste não é uma ideia tardia aparafusada a uma barcaça; ele é totalmente integrado ao projeto estrutural da plataforma, com a área da base do guindaste projetada para carga de convés ≥150kN/㎡ e pontos de monitoramento de tensão (tensão da placa de aço CCSB ≤200MPa) fornecendo dados em tempo real sobre a integridade estrutural durante içamentos pesados.

O que acontece quando a plataforma não consegue permanecer nivelada?

Esta é a questão que mantém os gerentes de projeto acordados à noite. Uma plataforma que sai do nível durante uma elevação de nacela de 600 toneladas cria um risco de falha em cascata: o raio de carga do guindaste muda, a torre pode ser atingida e toda a elevação pode ser abortada, desperdiçando horas do caro tempo da embarcação.

A plataforma de instalação do parque eólico Jack Up aborda isso com um sensor de inclinação de três eixos (precisão ±0,02°) emparelhado com um sistema de posicionamento duplo GPS+Beidou (precisão de posicionamento ≤0,5m). Antes de cada elevação, a plataforma nivela-se automaticamente até ±0,05°. Durante a elevação, o sistema compensa continuamente qualquer inclinação da plataforma causada pela ação do vento e das ondas (velocidade de compensação ≤0,1m/min), garantindo que o desvio de posicionamento de elevação do motor principal permaneça ≤0,5m.

O monitoramento dinâmico de carga fornece uma camada adicional de segurança. Sensores de carga de alta precisão (precisão ±1%) e limitadores de torque monitoram o peso e o torque de elevação em tempo real. O sistema emite um alarme automaticamente quando as cargas se aproximam de 90% da capacidade nominal e interrompe a operação à força se o valor nominal for excedido. Este não é um recurso de segurança teórico – é um dispositivo à prova de falhas conectado que evitou inúmeros incidentes de sobrecarga em operações offshore.

Do chão de fábrica ao parque eólico: a vantagem do transporte modular

Um dos desafios mais negligenciados na energia eólica offshore não é a instalação – é, em primeiro lugar, levar a plataforma de instalação ao local. Os navios tradicionais de instalação de turbinas eólicas (WTIVs) são cascos maciços de peça única que requerem portos de águas profundas e docas secas especializadas para construção e manutenção.

Esta plataforma de instalação de parque eólico Jack Up adota uma abordagem diferente. A estrutura é dividida em 7 a 9 seções (plataforma principal, seções de perna de suporte, módulo de guindaste), com cada seção soldada em chapa de aço CCSB e pesando não mais que 150 toneladas. Este design modular permite:

• Transporte rodoviário e ferroviário: As seções podem ser transportadas em caminhões ou trilhos até pontos de montagem no interior, eliminando a necessidade de acesso a portos de águas profundas durante a fabricação.

• Transporte global: As seções são transportadas através de navios semi-submersíveis e barcaças oceânicas para locais do projeto em todo o mundo.

• Montagem no local: Flanges e parafusos protendidos completam a montagem em 12 a 18 dias usando guindastes flutuantes marítimos – 30% mais rápido do que o ciclo de implantação dos WTIVs tradicionais.

Para projetos em locais remotos ou regiões sem infraestrutura offshore estabelecida, esta abordagem modular transforma o que antes era um pesadelo logístico num processo gerenciável e previsível.

Construído para resistir: aço CCSB e durabilidade em alto mar

A estrutura principal da plataforma de instalação do parque eólico Jack Up é fabricada em chapa de aço marinho CCSB, material certificado pela Sociedade Classificadora da China (CCS) para aplicações offshore. Com um limite de escoamento de ≥235MPa e resistência à tração de 400–520MPa, o aço CCSB fornece a rigidez estrutural necessária para operações de elevação pesada, ao mesmo tempo que mantém a ductilidade para resistência ao impacto.

Parâmetros Técnicos Detalhados

Onde esta plataforma oferece resultados?

Nivelamento e rejuntamento de fundações

Após a cravação da estaca, o sistema de nivelamento da plataforma ajusta a fundação com um erro de ±0,1°. A capacidade de carga estável da placa de aço do deck CCSB suporta equipamentos de cimentação de 200 toneladas para operações prolongadas, garantindo que a resistência da fundação atenda às especificações do projeto.

Instalação de Nacela 16MW

Nos parques eólicos do Mar da China Meridional com profundidade de água de 80 a 100 m, a plataforma eleva naceles de turbina de 16 MW pesando 550 a 600 toneladas. A altura de elevação ≥120m do gancho principal, combinada com dispositivos de elevação hidráulicos (precisão de ajuste de ±0,05m), permite um acoplamento preciso da nacela à torre. Ciclo de instalação de nacela única: ≤36 horas – 40% mais eficiente do que navios guindaste flutuantes.

Suporte a operações e manutenção eólica offshore

A plataforma de instalação do parque eólico Jack Up serve como uma base temporária de O&M eólica offshore, armazenando consumíveis de manutenção (óleo lubrificante, ferramentas) e suprimentos diários. O guindaste transfere materiais para plataformas de turbinas individuais, reduzindo o número de viagens de navios de manutenção e melhorando a eficiência de O&M – particularmente valioso para parques eólicos remotos em águas profundas.

Personalização e serviços de valor agregado

Personalização de parâmetros e funções

Ajustar o comprimento da perna da haste (até 150 m) e a configuração do guindaste com base na profundidade da água do parque eólico (por exemplo, atualizar para um guindaste de classe de 1.000 toneladas para turbinas de 20 MW)

Para regiões polares: engrossar a placa de aço CCSB para 70 mm, adicionar camadas de isolamento, atualizar o sistema hidráulico para capacidade de partida a -30 ℃

Para regiões de alta temperatura e alta umidade: otimize o revestimento anticorrosivo com adição de camada de grafeno

Serviços de valor agregado

Certificação de material de placa de aço CCSB (em conformidade com as especificações de aço marítimo CCS)

Certificação de classificação de plataforma (ABS/CCS/DNV) e licenças de operação de instalações de energia eólica

Suporte técnico para instalação de energia eólica (projeto de plano de içamento, simulação de ancoragem de equipamentos)

Serviços integrados de “plataforma + instalação + O&M” em parceria com desenvolvedores de energia eólica

Perguntas frequentes

P: Qual é a velocidade máxima do vento e o estado do mar em que a plataforma pode operar com segurança?

R: A plataforma foi projetada para resistência ao vento até Grau 12 quando na posição elevada com o guindaste no modo de travamento à prova de vento. No entanto, a instalação de turbinas eólicas offshore é atualmente realizada em condições climáticas benignas devido ao risco de impacto da perna do elevador com o fundo do mar durante a fase de assentamento. Para projetos específicos, realizamos avaliações específicas do local seguindo os padrões DNV e ISO 19905-1 para determinar limites climáticos operacionais com base nas condições do fundo do mar e nos padrões de tempestades.

P: Como a plataforma é transportada se o local do projeto não tiver acesso portuário de águas profundas?

R: A plataforma de instalação do parque eólico Jack Up é dividida em 7–9 seções com peso máximo de seção única de ≤150 toneladas. As seções podem ser transportadas por via rodoviária (caminhão), ferroviária (trem) ou marítima (navios semissubmersíveis e barcaças oceânicas). A montagem no local usando flanges e parafusos protendidos leva de 12 a 18 dias. Esta abordagem modular elimina a necessidade de acesso a portos em águas profundas durante a fabricação e permite a entrega em praticamente qualquer local de projeto costeiro em todo o mundo.

P: Que manutenção é necessária para as pernas das batatas em ambientes de águas profundas?

R: O suporte para pernas spud é uma placa de aço CCSB temperada e revenida com dureza ≥200HB, proporcionando uma vida útil de 25 anos em ambientes de alto mar. Os custos anuais de manutenção são 25% inferiores aos dos navios de instalação tradicionais. A estrutura subaquática se beneficia de um revestimento anticorrosivo pesado em águas profundas, além de proteção catódica, proporcionando vida útil contra corrosão de 15 anos. Recomendamos inspeções anuais com inspeções remotas trimestrais como parte do nosso programa de manutenção de ciclo de vida completo.

P: A plataforma pode ser adaptada para turbinas maiores que 16MW?

R: Sim. Embora a configuração padrão suporte turbinas de 16 MW (nacela ≤600 toneladas, seção da torre ≤300 toneladas), oferecemos atualizações de guindaste de até 1.000 toneladas para acomodar turbinas de 20 MW e maiores. O design modular da plataforma permite a substituição do módulo do guindaste sem modificações estruturais no casco principal. Fornecemos com sucesso configurações personalizadas para clientes com requisitos específicos de turbinas. Entre em contato com nossa equipe de engenharia para fornecer as especificações do seu projeto.