Как подбирают кран под монтаж оборудования морской ветроэнергетики

Монтаж оборудования морской ветроэнергетики отличается от обычной портовой перевалки тремя условиями: масса отдельного элемента измеряется сотнями тонн, высота подъёма задаётся не габаритом судна, а высотой башни, и работа идёт на волнении. Поэтому кран под такой проект подбирается по сочетанию грузового момента, высоты и точности позиционирования, а не по одной грузоподъёмности.

Ниже разобрано, какие элементы приходится поднимать, что определяет выбор исполнения крана, чем ограничено рабочее окно и какие данные нужны для расчёта. Направление — крановые портовые решения.

Что поднимают в таком проекте

Проект делится на этапы, и на каждом преобладает свой тип операции. Один кран редко закрывает всю цепочку: перевалка в порту и установка в море предъявляют разные требования.

• Опорные конструкции. Монолитные и решётчатые основания — наиболее тяжёлые элементы проекта, подъём ведётся с точным позиционированием над точкой установки.
• Переходные элементы между основанием и башней. Масса меньше, но требование к точности стыковки выше.
• Секции башни. Подъём на большую высоту при умеренной массе — ограничением становится вылет на высоте, а не грузоподъёмность.
• Гондола. Самый ответственный подъём: высота максимальная, допуск на раскачивание минимальный.
• Лопасти. Масса небольшая, но парусность высокая, и ограничение по ветру жёстче, чем для остальных элементов.
• Портовая часть. Приёмка, складирование и погрузка элементов на монтажное судно — операции на причале с собственным набором требований.

Что определяет выбор исполнения

Плавучий кран в таком проекте — основная машина. Диапазон от 50 до 2000 тонн закрывает и вспомогательные операции, и установку тяжёлых оснований, а модульная конфигурация позволяет подобрать длину стрелы и грузоподъёмность под конкретную задачу, а не брать избыточную машину на весь срок работ.

Параметры, по которым ведётся расчёт

• Грузовой момент. Произведение массы на вылет — определяющий параметр. Гондола малой массы на большом вылете и высоте нагружает кран сильнее, чем тяжёлое основание у борта.
• Высота подъёма над уровнем воды. Считается по отметке стыковки с учётом строповки и запаса, а не по высоте элемента.
• Точность позиционирования. Система динамического позиционирования удерживает судно с сантиметровой точностью даже при волнении, и это условие для стыковки секций.
• Гашение раскачивания. Автоматическое гашение колебаний груза сокращает время подхода к точке установки и расширяет рабочее окно по погоде.
• Глубина и грунт в точке работы. Определяют тип монтажного судна и возможность его позиционирования.
• Антикоррозионная защита. Морская среда требует исполнения из атмосферостойких сплавов с защитой, рассчитанной на срок службы более тридцати лет.
• Контроль нагрузки. Ограничение грузового момента и непрерывный мониторинг узлов фиксируют отклонения до того, как они станут аварией.

Чем ограничено рабочее окно

Расчёт крана выполняется не на идеальные условия, а на допустимые. От этого зависит, сколько дней в месяце техника сможет работать, и, следовательно, срок проекта.

• Скорость ветра. Для лопастей и гондолы предел ниже, чем для оснований, из-за парусности.
• Высота волны. Определяет возможность удержания судна и допустимость подъёма.
• Температурный диапазон. Задаёт исполнение гидравлики, смазок и материалов металлоконструкций.
• Продолжительность операции. Подъём, подход и стыковка должны укладываться в прогнозируемое окно погоды целиком — прерванная операция опаснее отложенной.
• Смена грузозахватных приспособлений. Быстрая переналадка между типами элементов сокращает простои внутри окна.

Часть проекта выполняется на берегу: приёмка элементов с судов снабжения, складирование и укрупнительная сборка. Для этой части подбирается портальная или мобильная техника, и требования к ней ближе к обычной портовой перевалке — смотрите также направление краны для портов и терминалов.

Частые вопросы

Почему расчёт ведётся по грузовому моменту, а не по массе? Потому что предельная нагрузка крана зависит от вылета. Машина, поднимающая заявленную массу у борта, на большом вылете имеет существенно меньший предел.

Нужен ли кран на 2000 тонн, если самый тяжёлый элемент весит 600? Не обязательно. Решает сочетание массы, вылета и высоты. Но запас по грузоподъёмности расширяет рабочее окно и снижает ограничения по волнению.

Можно ли обойтись одним краном на весь проект? На практике разделяют береговую часть и морскую: требования к ним различаются, и использование монтажного судна на причальных операциях неоправданно дорого.

Сколько занимает изготовление? Срок зависит от исполнения и конфигурации. Инжиниринг ведёт научно-исследовательский центр производителя, перед отгрузкой выполняется комплекс испытаний на производительность, безопасность и надёжность.

Что прислать для расчёта? Массы и габариты элементов по типам, отметки стыковки и требуемую высоту подъёма, вылет в точке установки, глубины и характеристики грунта, статистику по ветру и волнению в районе работ, температурный диапазон, состав береговой части проекта и требуемый срок выполнения работ.

Что мы делаем

Считаем грузовой момент и высоту подъёма по элементам проекта, подбираем исполнение крана и конфигурацию стрелы, согласуем требования к позиционированию и антикоррозионной защите, организуем испытания перед отгрузкой, поставку, шефмонтаж и пусконаладку, обеспечиваем сервис и запасные части. Направление — крановые портовые решения.

Пришлите массы элементов и условия в районе работ на sale@tkasiatorg.ru — подберём исполнение крана и назовём конфигурацию со сроками поставки.