Изготовленные с высокой точностью переходные элементы, соединяющие моноопорные фундаменты с башнями ветровых турбин. Наши переходные элементы отличаются строгими допусками на размеры для цементного или болтового соединения и комплектуются внутренними платформами, J-образными трубами и креплениями для причала.
Класс исполнения 3/4
Один деталь весом до 80 т
100% неразрушающий контроль
Оффшорный класс
Переходные элементы служат важнейшим соединительным звеном между монопалевым фундаментом и башней морской ветровой турбины, передавая экстремальные нагрузки от башни турбины на морское дно. Компания Leading Top Union производит переходные элементы как конической, так и цилиндрической формы, рассчитанные на цементные или болтовые соединения в соответствии со стандартами DNV-GL-ST-0126 и IEC 61400-3. Производственное предприятие в Сучжоу обрабатывает изделия весом от 200 до 800 тонн, диаметром от 4000 до 9000 мм и высотой от 15 до 35 метров. Каждый переходник изготавливается из нормализованной мелкозернистой конструкционной стали S355NL или S420NL в соответствии с В 10025-3, что обеспечивает превосходную вязкость при температурах до -40 °C для использования в Северном и Балтийском морях.
Производственный процесс начинается с прецизионной прокатки листов на 4-валковых гибочных машинах, способных обрабатывать сталь толщиной до 150 мм. Продольные и кольцевые сварные швы выполняются методами сварки под флюсом (SAW) и сварки с использованием порошковой проволоки (FCAW), сертифицированными в соответствии с ISO 3834-2 и AWS D1.1. Все сварные швы проходят 100% ультразвуковой контроль (UT) в соответствии с В ISO 17640 и магнитопорошковый контроль (MPI) в соответствии с В ISO 17638. Для критических сварных швов полного провара в соединении фланца с корпусом применяется фазовый ультразвуковой контроль (PAUT) для обнаружения плоских дефектов размером до 2 мм. Термообработка после сварки (PWHT) выполняется в печах с компьютерным управлением для снятия напряжений, когда толщина стенки превышает 40 мм, в соответствии с требованиями DNV-GL-CP-0287.
Плоскостность фланца является определяющим параметром эксплуатационных характеристик переходного элемента, поскольку фланцы, не соответствующие допускам, приводят к неравномерному распределению нагрузки и преждевременной усталости болтов. Плоскостность фланца в пределах 1 мм по всему диаметру достигается за счет сочетания отпуски, прецизионной механической обработки на 10-метровых вертикальных расточных станках и окончательного контроля размеров с помощью лазерных трассировочных систем с точностью 0,02 мм. Поверхность фланца обрабатывается до шероховатости Ra 3,2 мкм или лучше, что обеспечивает надлежащую герметичность для соединений с цементным раствором и равномерное распределение предварительной нагрузки для болтовых соединений. Каждый фланец проверяется на соответствие требованиям класса исполнения EN 1090-2 EXC3, при этом расположение отверстий под болты сверлится с допуском по положению ±0,5 мм с использованием CNC шаблонов для сверления.
Внутренняя интеграция платформ осуществляется на этапе изготовления, а не в ходе последующих операций, что позволяет исключить проблемы, связанные с накоплением допусков. Устанавливаются комплексные системы внутреннего доступа, включая лестницы, соответствующие требованиям В ISO 14122-4, промежуточные платформы, рассчитанные на динамическую нагрузку 5 кН/м², а также опоры кабельных лотков, рассчитанные на размещение до 48 подводных кабелей в каждой J-образной трубе. Узлы J-образных труб изготавливаются из бесшовных труб API 5L X65 с радиусом изгиба от 5D до 8D, с внутренним покрытием из эпоксидной смолы, нанесенной методом плавления (FBE), для защиты от коррозии. Система втягивания кабеля включает в себя вводные направляющие с раструбом с минимальным радиусом 300 мм, ограничители изгиба с интервалом 2 метра и втягивающие тросы, предварительно проложенные через каждую J-трубу, что сокращает время монтажа на море до 40% по сравнению с системами, устанавливаемыми на месте.
Система покрытий рассчитана на 25-летний расчетный срок службы в условиях коррозионной среды класса C5-M в соответствии с ISO 12944-9. Подготовка поверхности осуществляется путем дробеструйной очистки до степени чистоты Sa 2.5 (почти белый металл) в соответствии с ISO 8501-1, с профилем поверхности 75–125 мкм, измеренным в соответствии с ISO 8503-2. Система покрытия состоит из эпоксидной грунтовки с высоким содержанием цинка толщиной сухой пленки 60 мкм, эпоксидного промежуточного слоя с высокой толщиной нанесения 200 мкм и полиуретанового финишного слоя толщиной сухой пленки 80 мкм, что в сумме дает минимальную толщину сухой пленки 340 мкм. Для зон, подверженных брызгам, наносятся винилэфирные покрытия, армированные стеклочешуйками, с толщиной сухой пленки 600 мкм, испытанные на ударопрочность в соответствии с ISO 6272 и на катодное отслоение в соответствии с ASTM G8. Все покрытые поверхности проходят проверку на наличие дефектов при напряжении 20 кВ в соответствии с NACE SP0188 и испытание на адгезию в соответствии с ISO 4624 с минимальной прочностью отрыва 5 МПа.
Основной сферой применения переходных элементов по-прежнему остается морская ветроэнергетика, где они соединяют моноопорные фундаменты с башнями турбин на глубине от 15 до 60 метров. Для типичной турбины мощностью 8 МВт с высотой вала 130 метров переходный элемент должен выдерживать предельные нагрузки, превышающие 15 000 кН·м изгибающего момента на линии заглубления и 8 000 кН сдвигающей силы, создаваемой волнами и течениями. Конструкции включают категории деталей, подверженных усталостной нагрузке, в соответствии с DNV-GL-RP-C203, с кривыми S-N, основанными на 10 миллионах циклов для сварных соединений в зоне брызг. Переходные элементы поставлялись для проектов с требованиями к усталостному ресурсу в 20 лет и коэффициентами безопасности 1,15 для предельного состояния (ULS) и 1,0 для предельного состояния усталости (FLS) в соответствии с IEC 61400-3.
В нефтегазовом секторе переходные элементы применяются для фундаментов подводных шаблонов и коллекторов, где они должны выдерживать воздействие углеводородов и возможные пожарные ситуации. Для этих целей при изготовлении используется сталь марки ASTM A516 Grade 70 или В 10028-3 P355NH, прошедшая испытания на удар по Шарпи с V-образной надрезом при температуре -20 °C в соответствии со стандартом ASTM A370. Конструкция включает системы втягивания J-образных труб для гибких нагнетательных линий и умбиликалей с ограничителями изгиба, рассчитанными на 50-летний срок службы. Переходные элементы для морских платформ включают встроенные опоры для жертвенных алюминиевых анодов в соответствии с DNV-RP-B401, при этом масса анода рассчитана на 25-летнюю защиту при плотности тока 1,5 А/м² в морской воде. Конструкции причалов для судов изготавливаются из стали S355J2+N в соответствии с В 10025-2, рассчитанные на причальные нагрузки 500 кН и швартовные нагрузки 200 кН в соответствии с ISO 21650.
В горнодобывающей и горно-обогатительной промышленности переходные элементы используются в качестве конструктивных переходников между фундаментами обогатительных фабрик и тяжелым оборудованием, таким как роторные дробилки, шаровые мельницы и вибрационные грохоты. Эти узлы должны выдерживать динамические нагрузки от вращающегося оборудования с рабочими частотами от 5 до 30 Гц, что требует анализа собственных частот для предотвращения резонанса. Переходные элементы проектируются со встроенными виброизолирующими опорами и платформами для доступа, необходимыми для проведения планового технического обслуживания. Для недавнего проекта по добыче меди в Чили были поставлены переходные элементы весом 450 тонн каждый, изготовленные из стали S420NL с толщиной стенок 80 мм, рассчитанные на сейсмические события с периодичностью 100 лет в соответствии с ASCE 7-16 с коэффициентом сейсмической реакции 0,3g.
На объектах энергетики, включая тепловые, атомные и солнечные электростанции (CSP), используются переходные элементы для опор паротурбинных генераторов и опор градирен. В этих случаях требуется строгий контроль перекосов, причем максимальное угловое отклонение ограничено значением 1/500 в соответствии со стандартом ASCE 7-16. Переходные элементы для энергетических установок включают в себя встроенные кабельные лотки для высоковольтных кабелей с номинальным напряжением до 33 кВ, с расстоянием между кабельными лестницами 600 мм по центру в соответствии с IEC 61537. Для станций CSP с накопителями расплавленной соли переходные элементы изготавливаются из углеродистой стали с плакировкой из нержавеющей стали в соответствии со стандартом ASTM A264, при этом слой плакировки из нержавеющей стали марки 316L имеет минимальную толщину 3 мм для обеспечения коррозионной стойкости к воздействию нитратных солей при рабочей температуре 565 °C.
В судостроении и морских оффшорных системах требуются переходные элементы для фундаментов силовых установок, креплений подруливающих устройств и опор палубного оборудования. Эти узлы должны соответствовать правилам классификационных обществ Lloyd's Register, DNV-GL, ABS и Bureau Veritas. При изготовлении используется сталь судостроительного качества, такая как DH36 и EH36 в соответствии с ASTM A131, с испытанием на удар по Шарпи с V-образной надрезом при -20 °C для неограниченного срока службы. Переходные элементы включают в себя интегрированные проходные трубы для систем охлаждения морской водой, с трубными втулками, приваренными к корпусу и испытанными при давлении, в 1,5 раза превышающем расчетное, в соответствии с ASME B31.3. Для недавнего проекта морского вспомогательного судна были поставлены переходные элементы диаметром 8 метров, высотой 20 метров и весом 350 тонн, предназначенные для фундаментов системы динамического позиционирования с допуском на прогиб 2 мм при тяге двигателя 1000 кН.
Компания Leading Top Union имеет сертификаты ISO 3834-2, подтверждающий полное управление качеством в области сварки, EN 1090-2 EXC3 для стальных конструкций класса исполнения 3, а также AWS D1.1 для сварки конструкций. Эти сертификаты ежегодно проверяются организациями TÜV SÜD и Lloyd's Register, что гарантирует соответствие производственных процессов самым строгим международным стандартам. Система управления качеством также сертифицирована по стандартам ISO 9001:2015 и ISO 14001:2015, с экологическим контролем за операциями струйной очистки и нанесения покрытий. Для каждого переходного элемента предоставляется полный пакет документации, включающий сертификаты испытаний материалов в соответствии с В 10204 Тип 3.1, спецификации процедур сварки (WPS) в соответствии с ISO 15609-1, квалификации сварщиков в соответствии с ISO 9606-1, а также отчеты о неразрушающих испытаниях с указанием местоположения дефектов.
Инженерная команда проводит детальный трехмерный анализ методом конечных элементов (FEA) с использованием ANSYS Workbench для каждой конструкции переходного элемента, оценивая распределение напряжений при воздействии комбинированных осевых, изгибающих и крутильных нагрузок. Местные напряжения в местах соединения фланца с корпусом, креплениях J-образных труб и опорных кронштейнах платформы анализируются с использованием методов субмоделирования с размером элементов до 5 мм. Анализ усталости проводится по методу номинального напряжения в соответствии с DNV-GL-RP-C203 с использованием кривых S-N для сварных соединений в морской воде с катодной защитой. Для болтовых соединений требования к предварительному натягу болтов рассчитываются в соответствии с В 1993-1-8 с учетом сил отрыва и сопротивления скольжению для предварительно натянутых болтов в отверстиях увеличенного размера. Все результаты АЭМ проверяются на соответствие измерениям тензометрических датчиков во время заводских приемочных испытаний, при этом корреляция в критических местах составляет не более 5%.
Завод в Сучжоу занимает площадь 120 000 квадратных метров и располагает специализированными производственными линиями для изготовления переходных элементов, включая дробеструйную камеру длиной 50 метров, окрасочную камеру шириной 12 метров с системой контроля температуры и влажности, а также козловой кран грузоподъемностью 500 тонн. На складе имеются листы S355NL и S420NL толщиной от 20 до 150 мм, поставляемые с европейских заводов с полной сертификацией В 10204 Type 3.2. Для срочных проектов поставка первого изделия может быть осуществлена в течение 16 недель с момента размещения заказа, а серийное производство осуществляется со скоростью одного готового переходного элемента каждые 10 рабочих дней. Команда логистов координирует морские перевозки из порта Шанхай в любой пункт назначения по всему миру, включая фрахтование судов для негабаритных грузов весом более 500 тонн за единицу.
Дополнительные услуги включают независимый контроль со стороны DNV-GL, Bureau Veritas или SGS с фиксацией результатов при приемке материалов, сварке, неразрушающем контроле, проверке размеров и нанесении покрытий. Приемочные испытания на заводе (FAT) включают полную проверку размеров с помощью лазерного сканирования и сравнения с 3D-моделью, проверку плоскостности фланцев с помощью щупов и линеек, а также проверку расположения отверстий под болты с помощью калибровочных пробок. Для конструкций с цементным соединением проводятся испытания с моделированием цементного кольца для проверки потока цемента и вентиляции. Для конструкций с болтовым соединением проверка предварительной нагрузки болтов проводится с использованием гидравлических натяжителей с тензодатчиками. Все результаты испытаний документируются в отчете FAT, который служит основой для приемки при морской установке.
| Возможности | Технические характеристики |
|---|---|
| Диаметр | 4 000–9 000 мм |
| Высота | 15–35 м |
| Вес | 200–800 тонн |
| Плоскостность фланца | один миллиметр или меньше |
| Марка стали | S355NL / S420NL |
| Покрытие | C5-M, расчетный срок службы 25 лет |
Пришлите нам свои требования, и мы ответим в течение 24 часов, указав стоимость и сроки выполнения заказа.