Plate-forme d'installation de parc éolien Jack Up

En tant que fournisseur chinois de confiance des entrepreneurs maritimes mondiaux, HAIDING SHIPYARD a conçu la plate-forme d'installation du parc éolien Jack Up pour protéger l'alignement des turbines lourdes contre l'action des vagues. Une grue à double treuil de 800 t (synchronisation de ±0,1 m) fonctionne avec un système hydraulique à nivellement automatique de ±0,05° sur une coque en acier CCSB pour empêcher le balancement du pont.

Pourquoi les développeurs d’énergie éolienne offshore s’éloignent-ils des grues flottantes ?

L’industrie éolienne offshore a appris une leçon coûteuse : les navires à grue flottante, bien que flexibles en profondeur d’eau, sont fondamentalement limités par le mouvement induit par les vagues. Une grue flottante se balançant dans la houle ne peut pas atteindre l’alignement millimétrique requis pour l’accouplement tour-nacelle. Chaque déviation induite par les vagues ajoute du temps, des risques et des coûts au processus d'installation.

Notre plate-forme d'installation de parc éolien Jack Up élimine complètement cette variable. En élevant la coque au-dessus de la surface de l'eau sur des pattes de fixation - une caractéristique qui donne à ces navires leur nom alternatif - la plate-forme se transforme d'un navire en mouvement en une plate-forme de travail fixe et stable. Cette stabilité n’est pas un luxe ; c'est une condition préalable à l'installation de turbines de 16 MW dont la nacelle pèse à elle seule plus de 600 tonnes et doit être amarrée à une tour avec un écart de coaxialité inférieur à 1 mm.

Un seul cycle d'installation de turbine sur cette plate-forme dure ≤ 72 heures, soit un gain d'efficacité de 40 % par rapport aux opérations traditionnelles de grue flottante. Dans un parc éolien de 50 turbines, cela se traduit par des semaines de temps gagné sur les navires et des millions de dollars en coûts d'affrètement réduits.

Intégration d'une grue de 800 tonnes : conçue pour la prochaine génération de turbines

L'actif de levage principal de la plate-forme est une grue pivotante entièrement hydraulique à 360° d'une capacité nominale maximale de 800 tonnes dans un rayon de travail de 45 mètres. Le crochet principal offre une hauteur de levage de ≥120 mètres, le crochet auxiliaire atteignant ≥150 mètres, soit un dégagement suffisant pour les nacelles de turbine de 16 MW (poids ≤600 tonnes) et les sections de tour de 70 mètres (poids d'une seule section ≤300 tonnes).

Qu'est-ce qui différencie cette grue des grues offshore standards ?

• Commande synchrone à double treuilavec une précision de synchronisation de ±0,1 m, garantit que lors du levage de charges asymétriques, telles qu'une nacelle avec un centre de gravité décalé, les deux treuils tournent à l'unisson, empêchant ainsi le balancement de la charge qui pourrait endommager la tour ou compromettre la sécurité du personnel.

• Epandeurs spécifiques aux éolienness'adaptent aux différentes spécifications de la nacelle et de la tour, tandis que les dispositifs de vérin hydraulique offrent une précision de réglage de ± 0,05 m pour l'alignement final de l'amarrage.

• Interfaces de nivellement lasertravaillez avec le système de nivellement de la plate-forme pour garantir une erreur horizontale supérieure de la fondation sur pieux ≤0,1°, éliminant ainsi le besoin de retouches coûteuses lors du montage de la turbine.

La grue n’est pas une réflexion secondaire boulonnée sur une barge ; il est entièrement intégré à la conception structurelle de la plate-forme, la zone de base de la grue étant conçue pour des points de surveillance de la charge et des contraintes du pont ≥ 150 kN/㎡ (contrainte de la plaque d'acier CCSB ≤ 200 MPa) fournissant des données en temps réel sur l'intégrité structurelle lors des levages lourds.

Que se passe-t-il lorsque la plate-forme ne peut pas rester à niveau ?

C’est la question qui empêche les chefs de projet de dormir la nuit. Une plate-forme qui dérive hors de niveau lors d'un levage de nacelle de 600 tonnes crée un risque de défaillance en cascade : le rayon de charge de la grue change, la tour peut être heurtée et l'ensemble du levage peut être interrompu, ce qui fait perdre des heures coûteuses au navire.

La plate-forme d'installation du parc éolien Jack Up résout ce problème avec un capteur d'inclinaison à trois axes (précision ±0,02°) associé à un système de double positionnement GPS+Beidou (précision de positionnement ≤0,5 m). Avant chaque levage, la plateforme se met automatiquement à niveau à ±0,05° près. Pendant le levage, le système compense en permanence toute inclinaison de la plate-forme causée par l'action du vent et des vagues (vitesse de compensation ≤0,1 m/min), garantissant que l'écart de positionnement de levage du moteur principal reste ≤0,5 m.

La surveillance dynamique de la charge offre un niveau de sécurité supplémentaire. Des capteurs de charge de haute précision (précision ±1 %) et des limiteurs de couple surveillent le poids et le couple de levage en temps réel. Le système déclenche automatiquement une alarme lorsque les charges approchent 90 % de la capacité nominale et arrête de force le fonctionnement si la valeur nominale est dépassée. Il ne s'agit pas d'un dispositif de sécurité théorique : il s'agit d'une sécurité intégrée qui a permis d'éviter d'innombrables incidents de surcharge dans les opérations offshore.

De l’usine au parc éolien : l’avantage du transport modulaire

L’un des défis les plus négligés dans l’éolien offshore n’est pas l’installation, mais plutôt l’acheminement de la plate-forme d’installation sur le site. Les navires traditionnels d'installation d'éoliennes (WTIV) sont des coques massives d'une seule pièce qui nécessitent des ports en eau profonde et des cales sèches spécialisées pour la construction et l'entretien.

Cette plate-forme d'installation de parc éolien Jack Up adopte une approche différente. La structure est divisée en 7 à 9 sections (plate-forme principale, sections de pattes de raccordement, module de grue), chaque section étant soudée à partir de tôles d'acier CCSB et ne pesant pas plus de 150 tonnes. Cette conception modulaire permet :

• Transport routier et ferroviaire : les sections peuvent être transportées par camion ou par rail jusqu'aux points de rassemblement intérieurs, éliminant ainsi le besoin d'un accès portuaire en eau profonde pendant la fabrication.

• Expédition mondiale : les sections sont transportées via des navires semi-submersibles et des barges océaniques vers les sites de projets dans le monde entier.

• Assemblage sur site : les brides et les boulons précontraints complètent l'assemblage en 12 à 18 jours à l'aide de grues flottantes marines, soit 30 % plus rapide que le cycle de déploiement des WTIV traditionnels.

Pour les projets situés dans des endroits éloignés ou dans des régions sans infrastructure offshore établie, cette approche modulaire transforme ce qui était autrefois un cauchemar logistique en un processus gérable et prévisible.

Construit pour résister : acier CCSB et durabilité en haute mer

La structure principale de la plate-forme d'installation du parc éolien Jack Up est fabriquée à partir de tôles d'acier marine CCSB, un matériau certifié par la China Classification Society (CCS) pour les applications offshore. Avec une limite d'élasticité ≥235MPa et une résistance à la traction de 400 à 520MPa, l'acier CCSB offre la rigidité structurelle requise pour les opérations de levage de charges lourdes tout en conservant la ductilité pour la résistance aux chocs.

Paramètres techniques détaillés

Où cette plateforme produit-elle des résultats ?

Nivellement et jointoiement des fondations

Après le battage des pieux, le système de nivellement de la plate-forme ajuste la fondation avec une erreur de ±0,1°. La capacité de charge stable de la plaque d'acier de pont CCSB prend en charge un équipement d'injection de 200 tonnes pour des opérations prolongées, garantissant ainsi que la résistance des fondations répond aux spécifications de conception.

Installation de nacelles de 16 MW

Dans les parcs éoliens de la mer de Chine méridionale, avec une profondeur d'eau de 80 à 100 m, la plate-forme hisse des nacelles de turbine de 16 MW pesant entre 550 et 600 tonnes. La hauteur de levage ≥120 m du crochet principal, combinée à des dispositifs de vérin hydraulique (précision de réglage ±0,05 m), permet un amarrage précis de la nacelle à la tour. Cycle d'installation d'une nacelle unique : ≤ 36 heures, soit 40 % plus efficace que les navires à grue flottante.

Support aux opérations et à la maintenance de l'énergie éolienne offshore

La plate-forme d'installation du parc éolien Jack Up sert de base temporaire d'exploitation et d'entretien de l'énergie éolienne offshore, stockant les consommables de maintenance (huile lubrifiante, outils) et les fournitures quotidiennes. La grue transfère les matériaux vers des plates-formes de turbine individuelles, réduisant ainsi le nombre de déplacements des navires de maintenance et améliorant l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance, ce qui est particulièrement utile pour les parcs éoliens éloignés en haute mer.

Services de personnalisation et à valeur ajoutée

Personnalisation des paramètres et des fonctions

Ajustez la longueur du pied de raccordement (jusqu'à 150 m) et la configuration de la grue en fonction de la profondeur de l'eau du parc éolien (par exemple, mise à niveau vers une grue de classe 1 000 tonnes pour les turbines de 20 MW)

Pour les régions polaires : épaississez la plaque d'acier CCSB à 70 mm, ajoutez des couches d'isolation, améliorez le système hydraulique pour une capacité de démarrage à -30 ℃

Pour les régions à haute température et à forte humidité : optimisez le revêtement anticorrosion avec l'ajout d'une couche de graphène

Services à valeur ajoutée

Certification des matériaux en tôle d'acier CCSB (conforme aux spécifications de l'acier marin CCS)

Certification de classification de plateforme (ABS/CCS/DNV) et permis d'exploitation d'installations éoliennes

Support technique aux installations éoliennes (conception de plans de levage, simulation d'amarrage d'équipements)

Services intégrés « plateforme + installation + O&M » en partenariat avec les développeurs éoliens

Foire aux questions

Q : Quelle est la vitesse maximale du vent et l’état de la mer dans lesquels la plate-forme peut fonctionner en toute sécurité ?

R : La plate-forme est conçue pour résister au vent jusqu'à un niveau 12 lorsqu'elle est en position relevée avec la grue en mode de verrouillage coupe-vent. Cependant, l'installation d'éoliennes offshore est actuellement réalisée dans des conditions météorologiques favorables en raison du risque d'impact des jambes de la plateforme autoélévatrice avec le fond marin pendant la phase de pose. Pour des projets spécifiques, nous effectuons des évaluations spécifiques au site conformément aux normes DNV et ISO 19905-1 afin de déterminer les limites météorologiques opérationnelles en fonction des conditions du fond marin et des modèles de tempêtes.

Q : Comment la plate-forme est-elle transportée si le site du projet n'a pas d'accès portuaire en eau profonde ?

R : La plate-forme d'installation du parc éolien Jack Up est divisée en 7 à 9 sections avec un poids maximum d'une seule section de ≤ 150 tonnes. Les sections peuvent être transportées par route (camion), ferroviaire (train) ou maritime (navires semi-submersibles et barges océaniques). L'assemblage sur site à l'aide de brides et de boulons précontraints prend 12 à 18 jours. Cette approche modulaire élimine le besoin d'accéder à un port en eau profonde pendant la fabrication et permet la livraison sur pratiquement n'importe quel site de projet côtier dans le monde.

Q : Quel entretien est requis pour les pattes de fixation dans les environnements en haute mer ?

R : Le support de pied de raccord est en tôle d'acier CCSB trempée et revenue avec une dureté ≥200HB, offrant une durée de vie de 25 ans dans les environnements en haute mer. Les coûts de maintenance annuels sont 25 % inférieurs à ceux des cuves d’installation traditionnelles. La structure sous-marine bénéficie d’un revêtement anticorrosion épais en haute mer ainsi que d’une protection cathodique, offrant une durée de vie contre la corrosion de 15 ans. Nous recommandons des inspections annuelles avec des inspections à distance trimestrielles dans le cadre de notre programme de maintenance du cycle de vie complet.

Q : La plateforme peut-elle être adaptée aux turbines de plus de 16 MW ?

R : Oui. Alors que la configuration standard prend en charge les turbines de 16 MW (nacelle ≤ 600 tonnes, section de tour ≤ 300 tonnes), nous proposons des mises à niveau de grues jusqu'à 1 000 tonnes pour accueillir des turbines de 20 MW et plus. La conception modulaire de la plate-forme permet le remplacement du module de grue sans modifications structurelles de la coque principale. Nous avons livré avec succès des configurations personnalisées pour des clients ayant des exigences spécifiques en matière de turbines : contactez notre équipe d'ingénierie avec les spécifications de votre projet.