Fabricación de cimientos de monopilotes de acero de gran tonelaje para aerogeneradores marinos. Fabricamos monopilotes de hasta 12 m de diámetro y 100 m de longitud, con un espesor de pared de hasta 150 mm, que cumplen con las normas estructurales marítimas más estrictas.
Clase de ejecución 3/4
Pieza única de hasta 80 toneladas
NDT 100 % Inspección
Calidad para uso en alta mar
Los cimientos de monopilar actúan como la subestructura principal de soporte de carga de los aerogeneradores marinos, transfiriendo las cargas dinámicas y estáticas de la torre y del conjunto rotor-góndola al lecho marino. Leading Top Union fabrica estos componentes críticos con diámetros de entre 4.000 mm y 12.000 mm y espesores de pared que oscilan entre 40 mm y 150 mm, utilizando aceros de los grados S355, S420 y S460 según la norma EN 10025-2. Cada monopilón se somete a soldadura por arco sumergido (SAW) tanto en las juntas longitudinales como en las circunferenciales, con parámetros de soldadura controlados para mantener el aporte de calor entre 1,5 kJ/mm y 3,0 kJ/mm en función del espesor de la chapa, lo que garantiza unas propiedades mecánicas uniformes a lo largo de toda la longitud segmentada de 100 metros.
El proceso de fabricación comienza con la preparación de los bordes de las chapas mediante máquinas biseladoras CNC capaces de alcanzar una precisión de ±0,5 mm en ángulos de bisel de entre 30° y 45°, seguida de un conformado en frío en máquinas dobladoras de tres rodillos con una capacidad de 2.000 toneladas. Tras la soldadura de fijación, las juntas longitudinales se sueldan mediante SAW de doble hilo a velocidades de desplazamiento de 400-600 mm/min, alcanzando tasas de deposición de hasta 15 kg/hora por hilo. Las soldaduras circunferenciales se realizan mediante sistemas SAW de columna y brazo con mesas giratorias programables, manteniendo temperaturas entre pasadas de entre 150 °C y 250 °C, tal y como se especifica en la norma EN 1011-2 para material de grado S460. Todos los procedimientos de soldadura están homologados según la norma EN ISO 15614-1 con ensayos de impacto a -40 °C para aplicaciones marítimas.
El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) se aplica cuando el espesor de la pared supera los 50 mm en los grados S460, utilizando hornos de resistencia eléctrica programables con una uniformidad de temperatura de ±15 °C en toda la sección del monopilar. El control dimensional durante la fabricación se basa en sistemas de escaneo láser que miden la redondez a intervalos de 1 metro a lo largo de la longitud, logrando tolerancias dentro del 0,5 % del diámetro nominal, tal y como exige la norma DNV-ST-0126. Para un monopilar de 10 000 mm de diámetro, esto significa una ovalidad máxima de 50 mm. La perpendicularidad de los extremos se mantiene en ±1 mm por metro de diámetro, lo cual es fundamental para las conexiones de brida en el montaje de la pieza de transición. Cada monopilar recibe un número de identificación único con trazabilidad completa desde el certificado de fábrica hasta el informe de inspección final.
La protección contra la corrosión de los cimientos de pilotes únicos está diseñada para una vida útil de 25 años en entornos marinos de clase C5-M, de conformidad con la norma ISO 12944-9. El sistema de recubrimiento consta de un sistema epoxi de tres capas con escamas de vidrio aplicado con un espesor de película seca de 600-800 micras, con una imprimación rica en zinc para garantizar la compatibilidad con la protección catódica. Para las superficies internas, se aplica un recubrimiento epoxi de alto espesor de 400 micras con un coeficiente de resistencia al deslizamiento superior a 0,5 según la norma ISO 14122-2. Todas las aplicaciones de recubrimiento se realizan en naves con clima controlado que mantienen una temperatura de 20 °C ±3 °C y una humedad relativa inferior al 60 %, con una preparación de la superficie según Sa 2,5 según la norma ISO 8501-1 utilizando granalla de acero con una dureza superior a 50 HRC. La detección de defectos se realiza con una cobertura del 100 % mediante pruebas de chispa de 15 000 voltios CC según la norma NACE SP0188.
Los ensayos no destructivos se realizan siguiendo un protocolo exhaustivo que supera los requisitos de las normas. Todas las soldaduras SAW se someten a ensayos ultrasónicos (UT) al 100 % utilizando tecnología de matriz en fase con sondas de 64 elementos que operan a 5 MHz, lo que permite alcanzar una sensibilidad de detección de defectos planos de hasta 2 mm de tamaño equivalente de reflector. Se realizan ensayos radiográficos (RT) en el 100 % de las soldaduras utilizando detectores digitales con fuentes de rayos X de 200 kV, lo que proporciona un análisis inmediato de la imagen con una sensibilidad de contraste superior al 1,5 % según la norma ASTM E2597. Otros ensayos no destructivos (END) incluyen la inspección por partículas magnéticas (MPI) en todas las capas de recubrimiento y pasadas de raíz, además de ensayos de dureza según la norma ISO 6508-1 con un máximo de 350 HV10 para las zonas de zona afectada por el calor (HAZ). Los técnicos de END cuentan con certificaciones de Nivel II o III según la norma ISO 9712.
Los cimientos de monopilar son el tipo de subestructura predominante en los parques eólicos marinos situados a profundidades de entre 10 y 40 metros, y representan más del 80 % de los cimientos eólicos marinos instalados en todo el mundo, según datos de WindEurope. Leading Top Union suministra monopilares para proyectos en el Mar del Norte, el Mar Báltico y la región de Asia-Pacífico, donde las condiciones del suelo varían desde arena densa hasta arcilla rígida con resistencias al corte no drenadas de hasta 250 kPa. Estos monopiles están diseñados para soportar cargas en el estado límite último, incluyendo alturas de ola de 50 años superiores a 15 metros y velocidades medias del viento de 45 m/s durante 1 hora a la altura del buje, con una vida útil calculada según la norma DNV-RP-C203 para entre 10^7 y 10^8 ciclos de carga a lo largo de los 25 años de vida útil.
Más allá de la energía eólica marina, las estructuras de monopilón sirven como cimientos para plataformas de subestaciones marinas, mástiles meteorológicos y soportes de tuberías ascendentes de producción de petróleo y gas. Para aplicaciones de petróleo y gas, los monopilones se fabrican según las especificaciones API 2B y API 2W, con ensayos de impacto Charpy con muesca en V adicionales a -20 °C para estructuras de tipo jacket en el Golfo de México y el Mar del Norte. Los espesores de pared de hasta 150 mm permiten soportar los momentos flectores más elevados derivados de cargas en la parte superior que superan las 5.000 toneladas, con diámetros de pilotes de entre 6.000 mm y 8.000 mm, habituales en configuraciones de jacket de cuatro pilotes. La certificación ISO 3834-2 garantiza que la calidad de las soldaduras cumple los estrictos requisitos de la norma NORSOK M-101 para proyectos en la plataforma continental noruega.
En el sector minero, las cimentaciones de pilotes únicos se utilizan cada vez más para estructuras de soporte de cintas transportadoras e instalaciones de manipulación de mineral en entornos costeros y fluviales. Las capacidades de fabricación permiten diámetros de entre 4.000 mm y 8.000 mm con espesores de pared optimizados para la resistencia al desgaste abrasivo, utilizando acero S420 con requisitos de dureza adicionales de 200-250 HB. Para aplicaciones de generación de energía, incluidas las centrales térmicas y nucleares, las cimentaciones de pilotes únicos para estructuras de toma de agua de refrigeración requieren un control dimensional preciso para acoplarse con secciones de tubería prefabricadas. Se alcanzan tolerancias de concentricidad de 3 mm en secciones de 20 metros, lo que permite conexiones atornilladas directas sin necesidad de reelaboraciones in situ, reduciendo el tiempo de instalación hasta en un 30 % en comparación con las conexiones tradicionales con lechada.
En la construcción naval y las aplicaciones marítimas offshore se utilizan estructuras de pilotes únicos como duques de amarre, duques de atraque y pilotes de soporte de defensas en puertos de aguas profundas. La certificación de clase de ejecución EN 1090-2 EXC4 abarca la fabricación de estas estructuras con categorías de detalle de fatiga de hasta FAT 125 según la norma EN 1993-1-9, algo esencial para estructuras sometidas a cargas de impacto continuas de buques. Para proyectos que requieren la integración de protección catódica, se instalan ánodos de sacrificio de aluminio-zinc-indio con un peso de entre 150 y 300 kg cada uno a intervalos de 5 metros, con fijaciones soldadas homologadas según la norma DNV-RP-B401. La capacidad anual de 50 000 toneladas permite el suministro de conjuntos completos de monopilotes para entre 50 y 60 aerogeneradores al año, o un tonelaje equivalente para proyectos de cimentaciones industriales.
Leading Top Union cuenta con una planta dedicada a la producción de monopilotes en Suzhou, con 25 000 metros cuadrados de superficie cubierta para la fabricación, equipada con 12 grúas puente con una capacidad nominal de entre 50 y 200 toneladas. La línea de producción incluye tres máquinas de curvado de chapas de 4 rodillos capaces de trabajar con chapas de hasta 4.500 mm de ancho y 150 mm de espesor, con control CNC que garantiza una precisión de curvado de ±1 mm en todo el ancho de la chapa. La planta cuenta con la certificación ISO 3834-2 para la gestión integral de la calidad de los procesos de soldadura, con 15 ingenieros de soldadura certificados y 120 soldadores cualificados que poseen certificaciones según la norma EN 287-1 para todas las soldaduras en cualquier posición en espesores de hasta 150 mm.
El sistema de gestión de la calidad integra la supervisión en tiempo real de los parámetros de soldadura a través de un sistema central de adquisición de datos que registra la tensión, la corriente, la velocidad de avance y la temperatura entre pasadas para cada pasada de soldadura. Estos datos se almacenan durante todo el ciclo de vida del proyecto y se facilitan a los clientes como parte del paquete de trazabilidad de las soldaduras, que incluye mapas de soldadura, informes de ensayos no destructivos (END) y certificados de ensayo de materiales. La certificación ISO 9001:2015 se mantiene mediante auditorías de vigilancia anuales, y el laboratorio de ensayos no destructivos (END) está acreditado según la norma ISO 17025 para los métodos UT, RT, MPI y PT. Para los proyectos que requieran una inspección por parte de terceros, se coordina con DNV, Bureau Veritas, Lloyd's Register o inspectores designados por el cliente, con un preaviso de 48 horas para los puntos de presencia.
Entre las ventajas logísticas que ofrece la ubicación de Suzhou se incluye el acceso directo a la vía navegable del río Yangtsé para el transporte en barcaza de monopiles de hasta 100 metros de longitud, con un muelle de carga específico capaz de manejar cargas de 500 toneladas. Para los proyectos de exportación, el transporte marítimo se gestiona a través del puerto de Shanghái, situado a 120 km de las instalaciones, con carga en buques de transbordo rodado (RoRo) o de carga pesada, según sea necesario. El equipo de gestión del proyecto ha suministrado monopilares para parques eólicos marinos en Taiwán, Vietnam y aguas europeas, con un índice medio de cumplimiento de plazos de entrega superior al 95 % en los últimos cinco años. Se proporcionan paquetes completos de documentación en inglés y chino, que incluyen planos de fabricación, especificaciones de procedimientos de soldadura (WPS) y planes de pruebas de inspección (ITP) según los requisitos del cliente.
El soporte técnico va más allá de la fabricación e incluye revisiones de diseño para la fabricabilidad (DFM), en las que el equipo de ingeniería analiza los diseños de los clientes en cuanto a la accesibilidad de las soldaduras, el control de la deformación y la eficiencia en la aplicación de recubrimientos. En proyectos recientes, se han reducido los costes de fabricación hasta en un 12 % gracias a la optimización de los diseños de las uniones soldadas y a la reducción del número de soldaduras circunferenciales mediante la adquisición de placas más largas. La capacidad interna de análisis de elementos finitos (FEA) mediante ANSYS permite simular la distorsión de la soldadura en geometrías complejas, lo que permite preajustar las placas para alcanzar las tolerancias dimensionales finales sin necesidad de enderezado posterior a la soldadura. Este servicio de ingeniería se ofrece sin coste adicional para pedidos superiores a 5.000 toneladas, con un plazo de entrega habitual de 2 semanas para los informes de DFM.
Se ofrecen condiciones comerciales flexibles, incluyendo planes de pago por fases alineados con el flujo de caja del proyecto, con plazos de entrega habituales de entre 16 y 24 semanas desde el pedido hasta la primera entrega, dependiendo del abastecimiento de acero y de la complejidad del diseño. El equipo de aprovisionamiento mantiene alianzas estratégicas con acerías de China y Corea del Sur, lo que garantiza el suministro de chapas S355, S420 y S460 con plazos de entrega de entre 8 y 12 semanas y certificación completa EN 10204 Tipo 3.1 o 3.2. Para proyectos urgentes, la entrega puede acelerarse hasta las 12 semanas utilizando el stock de acero existente de 10 000 toneladas que se mantiene en las instalaciones. Todos los monopiles cuentan con una garantía de 5 años contra defectos de fabricación, con garantías ampliadas disponibles para los sistemas de recubrimiento a través de la red de aplicadores homologados.
| Capability | Specification |
|---|---|
| Diameter Range | 4,000 - 12,000mm |
| Wall Thickness | 40 - 150mm |
| Max Length | 100m (segmented) |
| Steel Grade | S355 / S420 / S460 |
| Welding Standard | EN 1090-2 EXC4, EN ISO 3834-2 |
| NDT | 100% UT + RT on all welds |
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