核电与海上风电安装技术分析

柳华泳

摘要：海上风电以及核电是当前较为先进的能源开发技术。但是由于受到各种思环境条件的限制和制约，在核电以及海上风电设备安装都需要极高技术水平，如果安装不当就会造成极其严重的后果，甚至给社会带来巨大的损失和危害。因此本文针对核电以及海上风电的安装技术展开分析和研究，希望能够为我国的能源事业带来参考。

关键词：核电；海上风电；安装技术

随着人类社会的快速发展，世界各国都对能源问题更加重视。为了能够实现经济的可持续发展，人们在能源产业上正朝着低碳环保的方向发展。同时对可再生能源的研究和探索更加迫切。在未来的能源事业的发展上，如风电、核电、太阳能以及海洋能源等将会成为可再生能源中的主体。因此海上风电以及核电将成为未来能源市场的重要发展方向。

一、海上风电安装方式

海上风电安装的前期准备

在海上风电安装工程中，需要严格按照相关方案对安装地点进行环境勘察，采集详细的施工环境数据。首先需要对海上风电安装地址的地形条件以及海底实情况进行勘察。其中包括海上风电安装所涉及的海洋面积、海水深度、距海岸距离、安装阶段海上风向以及风力情况。此外需要考察海底地基情况，通常海上风电的安装位置需要避免选择较为复杂的海底情况。其次需要对海上风电安装位置的地质成分进行勘察，其中主要包括对海底地质年代、地质形成类型以及海底岩石分布状态和特征进行分析。通常海底地基成分包括淤泥、粘土、砂石、粗砂等。同时还要对海底岩石土壤进行物理力学方面的测试分析，根据海底地基的力学示数设计地基桩。再次，需要对安装海域的地震情况进行勘察，参照我国地震参数划分数据进行分析，海上风电安装需要做好地震防护措施。避免地震对风电安装造成不必要的影响[1]。此外需要对安装位置海域的水文情况以及海水的腐蚀能力进行检测。根据海水的实际腐蚀能力需要对安装材料予以限制，同时还需要考虑在安装过程中是否会出现涌水情况发生。最后还要对风电安装位置的海洋流向进行勘察，其中包括海洋在夏季以及冬季不同时期的涨潮情况，记录好涨潮过程做中施工海域的水位变化。

（二）海上风电风机安装方法

1、吊船自升式散装

吊船自升式安装主要设置有液压动力升降腿柱，因此在安装过程中可以将船体整体升至水平面之上，这种安装方案可以有效的减少海上风浪等情况对吊装施工的影响。此外，船体还具有全角度旋转安装吊车，同时安装船上可以容纳四到五个风机，船体吃水度为2.5米到5米，所以适合在水深40m左右的海域进行施工作业，当前自升式安装船的液压升降柱通常进行加长设计因此可以在更深的海域施工。这种安装方式主要可以避免海上各种突发情况对风电安装的影响，保证施工工期的准确性，施工效率高，而且不需要其他船只，因此能够有效的降低安装成本。但同时这种安装方式也有一定的不足之处，首先这种自升式吊船的制造成本较高，船只制造时间通常可以达到三年左右，一次性投入成本较多。此外由于升降柱的长度限制只适合在水深较浅的海域使用，不适合进行远洋作业。综合考虑自升式吊船安装是当前较为普遍的海上风电安装方式[2]。

稳定桩浮吊船安装方式

这种安装吊船的甲板没有自升式吊船的面积大，通常只能安装三台左右的风机设备，但船体的升降柱可以通过浮力进行操作，施工时船体并不离开水面。通过船体的定位桩可以有效的降低船只受海上风浪的影响，因此可以进一步的提升船只的安装效率，这种安装方式由于甲板小，因此在安装风机较多时需要反复操作，在风浪较大时也要及时撤离。所以这种安装方式通常只用于海上风电安装的过渡阶段。

普通浮吊船安装方式

对于一般的近海海域进行风电安装很少使用动力定位，而是选择锚定位的方法，但是这种锚定位在造价上过于高昂。这种安装方式与自升式吊船比较接近，但是这种锚定位是通过抛锚的方式进行船体固定，但是自升式吊船是通过升降柱来固定船体。这就需要在安装过程中为吊船设置自航装备或者使用其他船只进行辅助工作。锚定位安装方式在风浪较大的情况下无法进行施工，因此受到海上因素的影响较为严重，很难保证能够按时完成施工。

普通浮整体吊装方式

整体安装相比于散装有着一定的优势，可以在安装过程中一次安装两到三台风机。但是这种整体安装方式会受吊高影响，需要使用大型浮吊设备。根据实际需要的浮吊能力通常在长距离运载时选择驳船进行安装。安装过程中浮吊设备可以一直停留在海上，风机则通过滑行的方式运上驳船，这种施工方法能够有效降低吊浮的安装成本。而由于这种工安装方式的大部分安装工作都是在陆上完成只需要在海上进行最后的安装，因此安装所需的费用也比较低。在海面条件合适的情况下一天就可以安装完成。而且这种安装方法可以在水位较深的海域进行施工，是其他散装方法无法相比的。然而这种方法也存在着一定的不足，需要有专业的安装码头负责风机的组装，对于安装位置有着一定程度的制约。

（三）风电机组的布置方法

对风电机组的布置过程中应当满足设计集约化的原则，实现节约使用海洋资源的观念，在设计风电安装的用海面积规划时，应当将风电电机的经济要求以及安全性要求考虑进去。在海岛上安装风电机组需要节约使用岛屿面积，设计方案符合海岛开发应用规范。风电机组的布置需要与地底线管、船只航线以及船只抛锚位置有一定距离，同时需要考虑到海上气候条件以及水文因素的影响[3]。

二、核电设备安装分析

（一）核岛设备安装分析

核电站的核岛设备主要分布在各个厂房内，其中包括了核岛的反应堆、辅助厂房、废弃物处理厂房等。安装流程主要包括了设计安装计划、安装设备就位、初次灌浆找平，机械找精、二次灌浆、最后保护设备。一般情况下安装过程中会对设备造成刮伤碰撞等问题，因此在安装之前需要保证安装设备的稳定性[4]。

（二）核电管道安装

核电管道的安装流程主要包括以下几个方面。首先设计管道安装计划、勘察先决条件是否符合标准、筛选合适的施工材料。其次安装过程中先进行支架安装、放线钻孔，然后安装支架，调整核电管段长度，测量尺寸以及清洁度、组对标识以及点焊。然后检查缝隙以及平行度等。再次进行管口焊接，检查焊缝的效果和焊口。然后安装阀门和相关附件检，检查系统、进行系统责任转移。按照核电管道的施工方案最终对整个管道安装工作进行复查。

结束语

综上所述，随着社会对能源需求的不断增长，人们对于可再生能源的应用更为迫切。核电以及海上风电等新型能源产业已经成为现代社会研究的重要项目。尤其是在核电以及海上风电的设备安装工作上，需要人们不断的从实际环境出发，选择合适的安装技术和制定合理的安装方案，不断提高核电以及海上风电的安装效率，进一步推动核电以及海上风电事业的健康发展。

参考文献：

[1]闵兵,王梦川,傅小荣,赵婵.海上风电是风电产业未来的发展方向——全球及中国海上风电发展现状与趋势[J].国际石油经济,2016,24(04):29-36.

[2]贺鹏.含大规模海上风电接入的海南省电源规划研究[D].华南理工大学,2014.

[3]栾鹤.“风”“核”之争：风电或取代核电地位？[N].中国贸易报,2012-11-20(002).

[4]王革栋.海上风电机组运输与安装方式分析[J].装饰装修天地,2019,(7):370.