Làm thế nào để các bài kiểm tra khả năng chịu lực của đất hỗ trợ xây dựng nền tảng tuabin gió ngoài khơi?

Khi năng lượng gió ngoài khơi mở rộng, thiết kế nền tảng tuabin gió ngày càng trở nên quan trọng. Những cấu trúc khổng lồ này phải chịu đựng không chỉ trọng lượng của tuabin mà còn cả tải trọng môi trường cực đoan từ sóng, dòng chảy và gió. Kiểm tra khả năng mang đất ¹ đóng vai trò là xương sống của thiết kế nền tảng, giúp các kỹ sư hiểu được các loại đất biển khác nhau phản ứng với căng thẳng như thế nào. Bằng cách áp dụng các kỹ thuật thử nghiệm nâng cao, các nhóm dự án có thể tự tin chọn và tối ưu hóa các hệ thống nền tảng, việc đảm bảo sự an toàn, hiệu quả và hiệu suất dài hạn trên biển.

Các thử nghiệm tải trọng tĩnh để đánh giá công suất đất dưới đáy biển đối với nền móng đơn phương

Nền móng đơn phương được sử dụng rộng rãi trong các trang trại gió ngoài khơi, đặc biệt là ở độ sâu nước nông đến trung bình. Để đảm bảo họ sẽ không giải quyết quá mức hoặc nghiêng, các kỹ sư tiến hành kiểm tra tải tấm tĩnh ² trên đáy biển để đánh giá sức mạnh của đất và hành vi biến dạng ³ trong quá trình tải thời gian thực.

Cách nó hoạt động:

• Một tấm thép được đặt trên đáy biển đã chuẩn bị.
• Tải trọng gia tăng được áp dụng bằng hệ thống thủy lực hoặc dằn.
• Giải quyết được ghi lại ở mỗi bước tải cho đến khi lỗi ổ trục hoặc tải thiết kế.

Thử nghiệm này giúp xác minh xem các đáy biển có thể hỗ trợ an toàn cho các đơn vị có đường kính lớn mà không cần dịch chuyển thẳng đứng không thể chấp nhận được hay không.

Các thử nghiệm thâm nhập hình nón trong đất biển mềm cho thiết kế nền tảng áo khoác

Nền móng áo khoác được sử dụng cho vùng nước sâu hơn, từ các cọc được lái vào đất biển mềm hoặc nhiều lớp ⁴ . Các xét nghiệm thâm nhập hình nón (CPT) ⁵ rất cần thiết để định hình các trầm tích này và đảm bảo độ sâu nhúng cọc và độ cứng ⁶ là đủ.

Các tính năng CPT:

• Các biện pháp kháng đầu, ma sát tay áo và áp lực lỗ rỗng.
• Được thực hiện từ các nền tảng nổi hoặc jack-up.
• Cung cấp dữ liệu liên tục với lý tưởng sâu sắc cho các khoản tiền gửi hàng hải biến đổi.

Dữ liệu CPT cho phép các kỹ sư mô phỏng hành vi cọc bên và đảm bảo chân áo khoác chống lại các lực gió và sóng động.

Các thử nghiệm cắt lỗ khoan để phân tích tương tác cấu trúc của đất của nền móng Caisson hút

Tổ chức hút Caisson có chức năng như xô đảo ngược ⁷ , sử dụng áp lực tiêu cực để neo vào đáy biển. Để đánh giá hành vi giao diện của họ và công suất bên, các thử nghiệm cắt lỗ khoan (BSTS) ⁸ được sử dụng trong các cuộc điều tra địa kỹ thuật.

BST hoạt động như thế nào:

• Được tiến hành trong một lỗ khoan trước bằng cách sử dụng đầu dò hình trụ.
• Xết xảy ra triệt để dọc theo bức tường lỗ khoan.
• Các biện pháp sức mạnh cắt tại chỗ mà không cần loại bỏ mẫu.

BST cung cấp dữ liệu cắt cục bộ quan trọng để neo đậu, neo và lật ngược khả năng chống hút của Caissons.

Các thử nghiệm tương tác về đất địa chấn đối với thiết kế chống động đất của tuabin gió ngoài khơi

Các trang trại gió ngoài khơi gần các khu vực kiến ​​tạo, giống như Nhật Bản hoặc California, yêu cầu xem xét thiết kế cho các sự kiện địa chấn . Các thử nghiệm chuyên ngành đánh giá cách các hệ thống đất và nền tảng phản ứng cùng nhau dưới tải trọng theo chu kỳ hoặc động.

Phương pháp kiểm tra chính:

• Thử nghiệm tuần hoàn theo chu kỳ của đất sét và cát.
• Xét nghiệm bảng của các mô hình hình thành đất.
• Mô phỏng số được hiệu chỉnh với dữ liệu thử nghiệm.

Các thử nghiệm này đảm bảo nền tảng tuabin có thể chịu được tải địa chấn mà không mất công suất , bảo vệ cả cấu trúc và độ tin cậy của lưới.

Phần kết luận

Kiểm tra khả năng chịu lực của đất là các kỹ sư im lặng đằng sau mọi nền tảng tuabin gió ngoài khơi . Từ việc kiểm tra tải tấm của các đơn vị đến các đánh giá địa chấn của các hệ thống cấu trúc đất, mỗi phương pháp đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn, hiệu suất và khả năng phục hồi môi trường . Khi gió ngoài khơi tiếp tục phát triển, những thử nghiệm này sẽ vẫn là chìa khóa để neo điện trong tương lai năng lượng tái tạo của chúng tôi, chắc chắn và bền vững .