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海上风电施工专用大型钻机及施工关键技术研究应用

2021年04月20日14:20

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    项目简介

    国外岩石地基风场开发较早,采用单管桩基础+大型专用钻机的主流方案,其工程装备技术高,欧洲大型岩石地基风场中应用的钻机均是设备商量身设计的可变径钻机,可钻直径最大至7米,有效支撑了方案的应用。国内在海上风电嵌岩施工技术上的发展较晚,截止目前,仅有福建莆田平海湾50MW海上风电项目应用了嵌岩施工技术。

    江苏龙源振华海洋工程有限公司通过研制ZDZD-100大型海上风电施工可变径钻机,利用该钻机作为施工的关键装备,开发海上岩基风场风电施工关键技术,从而将已在江苏沿海应用效果极佳的单管桩结构基础推广到福建等嵌岩地质海域。

    该项目主要科技内容有:①ZDZD-100型钻机为国内乃至全世界设计能力最强、性能最先进的多用途工程钻机,填补了国内海上风电施工专用大型钻机的空白,解决了单管桩在近海岩石地质条件下沉桩的难题。②全球首创无过渡段单桩嵌岩“3D(drive-drill-drive)”施工新技术,通过大直径变径钻机与稳桩平台垂直度控制,成功解决了岩基地质海床大直径变凿及高精度沉桩垂直度控制。

    该项目技术经济指标有:最大钻孔直径:6.5m;变径能力:4.3~6.5m;最大钻岩强度:200Mpa;最大提吊重量:9000kN;钻岩速度:0.1~0.2m/h;钻岩压力:(275+200)t。ZDZD-100钻机制造成本约3000万元/台,安装效率:15天/台。技术水平国际先进。

    该项目授权知识产权情况:与本项目技术相关的授权发明专利7项,实用新型专利1项。

    该项目经济效益和社会效益:①江苏龙源振华海洋工程有限公司目前具有安装40台套4MW海上嵌岩单桩风机的年生产能力。每台套按1300万元的销售收入,年产值约4.2亿元,预计利润约3600万元,创造税收3000万元。承接福建龙源电力有限公司14台机位,2018年4月初中标广东粤电湛江外罗海上风电项目风机基础与海上升压站基础工程,含布置36台5.5MW风机及1座220kV海上升压站。②目前,ZDZD-100型钻机为国内乃至全世界设计能力最强、性能最先进的多用途工程钻机,填补了国内海上风电施工专用大型钻机的空白,解决了单管桩在近海岩石地质条件下沉桩的难题。相对于高桩承台基础,减少了灌浆料的施工,减少了废弃物排放,降低了海洋污染。有效推进了我国海上风场资源的开发与实施,并提高我国绿色能源的占比,对构建创新型国家、环境友好型和资源节约型社会具有显著的社会效益。

    获奖等级:三等奖

    完成单位:江苏龙源振华海洋工程有限公司

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