EP2670919A1 - Verfahren zum aufbau eines mastes für insbesondere off-shore-windenergieanlagen - Google Patents
Verfahren zum aufbau eines mastes für insbesondere off-shore-windenergieanlagenInfo
- Publication number
- EP2670919A1 EP2670919A1 EP12712890.8A EP12712890A EP2670919A1 EP 2670919 A1 EP2670919 A1 EP 2670919A1 EP 12712890 A EP12712890 A EP 12712890A EP 2670919 A1 EP2670919 A1 EP 2670919A1
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- EP
- European Patent Office
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- welded
- struts
- main pipe
- pipe
- mast
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/0004—Nodal points
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/28—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
- B21C37/29—Making branched pieces, e.g. T-pieces
- B21C37/296—Making branched pieces starting from strip material; Making branched tubes by securing a secondary tube in an opening in the undeformed wall of a principal tube
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
- E04H12/02—Structures made of specified materials
- E04H12/08—Structures made of specified materials of metal
- E04H12/10—Truss-like structures
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
- E02B2017/0065—Monopile structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B2017/0091—Offshore structures for wind turbines
Definitions
- the invention relates to a method for constructing a mast for in particular off-shore wind turbines, which consists of a main pipe and of this obliquely downwardly descending struts, the main pipe with lateral support feet
- both the main pipe and the struts consist of pipe segments to be welded together.
- Such a method is for example from WO
- Pipe trusses have considerable advantages in terms of corrosion protection and flow resistance due to their continuously curved surface, which is particularly useful in off-shore applications -
- the design of the connection of the tubular truss rods is problematic with each other.
- Transition from the node to the nozzle connection This process is also referred to as necking.
- the force lines in the component are not interrupted, the power flow is not disturbed.
- the transition area can
- the diameter of the main pipe is in the range of about 6 m while the diameter of the struts in about 2 to 4.50 m and their length up to 25 m.
- connection between strut and main pipe is thus at a height of about 20 to 30 m.
- TRIPOD-type masts For TRIPOD-type masts, three struts running down at an acute angle around the circumference of the mast are welded to the main pipe, which in turn are welded at the lower end to a vertical stand.
- connection pipe strut stub
- strut stub The pipe nodes, so the connections between strut and main pipe can be designed as pure welded joints.
- Starting point are two cylindrical pipe segments with different diameters.
- the smaller in diameter, involved in the connection pipe (strut stub) has a penetration, intersection or
- Saddle contour designated form at its end. The production of such segments and this contour is described in detail in the cited document.
- the invention solves this problem according to the characterizing part of claim 1, characterized in that the / the
- Pipe segment / pipe segments of the main pipe, to which the respective strut is welded, is disassembled according to the number of struts to be welded into individual parts, which are placed with the curvature up on the ground, after which the welded connection of the strut with the main pipe segment / den Main pipe segments is produced and finally these items are züsartimengesch facedt again to the pipe segment, which is added to the main pipe.
- the welded joint can be conveniently made on the ground.
- Main tube item can only short
- Strut stub to be welded. At this then the other required pipe segments are also welded by means of welding machines.
- FIG. 1 shows the lower part of a TRIPOD mast 1 in this invention. It consists of the main tube 2, the laterally downgoing struts 3, which are connected at its lower end with feet 4, which in turn are connected via further struts 5 with the main tube 2.
- the upper welded joint 7 of the struts 3 is located at a height of about 20 to 30 m.
- the respective main pipe segments 6 are disassembled into 120 ° pieces 8. These items 8 are placed with the curvature up on the floor.
- the strut stub 10 is connected to this item 8.
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Description
Verfahren zum Aufbau eines Mastes für insbesondere OFF-SHOBE- Windenergieanlagen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Mastes für insbesondere Off-Shore-Windenergieanlagen, der aus einem Hauptrohr und von diesem schräg nach unten abgehenden Streben besteht, die das Hauptrohr mit seitlichen Stützfüßen
verbinden, wobei sowohl das Hauptrohr als auch die Streben aus aneinander zu schweißenden Rohrsegmenten bestehen.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der WO
2010/121596 bekannt.
Darin wird ausgeführt, dass die Trag- und Gründungsstrukturen von derartigen Anlagen in aller Regel als geschweißte
Stahlkonstruktionen ausgeführt sind. Geschweißte
Stahlkonstruktionen sind typisch in Form eines Rohrfachwerks ausgeführt. Rohrfachwerke haben wegen ihrer stetig gekrümmten Oberfläche erhebliche Vorteile hinsichtlich Korrosionsschutz und Anströmwiderstand, was besonders bei Off-shore-Anwendungen zum tragen kommt- Problematisch ist jedoch die Gestaltung der Verbindung der Rohrfachwerkstäbe untereinander. Diese
Verbindung wird fast ausschließlich durch Schweißen
praktiziert. Hierdurch gelingt ein stetiger, kerbarmer
Übergang vom Knoten in den Stutzenanschluss . Dieser Vorgang wird auch als Aushalsen bezeichnet.
Die Kraftlinien im Bauteil werden nicht unterbrochen, der Kraft fluss nicht gestört. Der Übergangsbereich kann
kegelförmig ausgestaltet werden.
Die Herstellung der Aushalsung ist eine stark handwerklich geprägte Tätigkeit. Manuelle Anpassarbeiten sind immer erforderlich. Die Herstellung wird um so schwieriger, je größer der Rohrdurchmesser ist.
Der Durchmesser des Hauptrohres liegt im Bereich von etwa 6 m während der Durchmesser der Streben in etwa 2 bis 4,50 m beträgt und ihre Länge bis zu 25 m.
Die Verbindung zwischen Strebe und Hauptrohr liegt somit in einer Höhe von etwa 20 bis 30 m.
Bei Masten vom TRIPOD-Typ sind drei um den Umfang des Mastes herum im spitzen Winkel nach unten verlaufende Streben an das Hauptrohr angeschweißt, die wiederum am unteren Ende an jeweils einem vertikal angeordneten Standfuß angeschweißt sind .
Die Rohrknoten, also die Verbindungen zwischen Strebe und Hauptrohr, können als reine Schweißverbindungen gestaltet werden. Ausgangspunkt sind zwei zylinderförmige Rohrsegmente mit unterschiedlichem Durchmesser. Das im Durchmesser kleinere, an der Verbindung beteiligte Rohr (Strebenstummel) besitzt eine als Durchdringungs-, Verschneidungs- oder
Sattelkontur bezeichnete Form an seinem Ende. Die Herstellung derartiger Segmente und dieser Kontur wird in der bereits zitierten Druckschrift im einzelnen beschrieben.
Das Verschweißen beider Rohre geschieht dabei wegen der komplizierten Geometrie von Hand, was in der großen Höhe von
über 20 m in der Handhabung einerseits und bezüglich der Sicherheit andererseites Schwierigkeiten macht.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu führen, dass es sicher und weniger aufwändig durchgeführt werden kann,
Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch, dass das/die
Rohrsegment /Rohrsegmente des Hauptrohres, an das/die jeweilige Strebe angeschweißt wird, entsprechend der anzuschweißenden Anzahl von Streben in Einzelteile zerlegt wird/werden, die mit der Krümmung nach oben auf den Boden gelegt werden, wonach die Schweißverbindung der Strebe mit dem Hauptrohrsegment/ den Hauptrohrsegmenten hergestellt wird und schließlich diese Einzelteile wieder zum Rohrsegment züsartimengeschweißt werden, welches dem Hauptrohr hinzugefügt wird.
Somit kann die Schweißverbindung bequem am Boden hergestellt werden. Nachdem das Hauptrohrsegment durch Zusammenschweißen der Einzelteile fertig gestellt ist, kann es dann in
entsprechender Höhe mittels eines Schweißautomaten auf das bis in diese Höhe bereits fertig gestellte Hauptrohr aufgeschweißt werden .
Bei der Herstellung der Verbindung zwischen Strebe und
Hauptrohr-Einzelteil können dabei lediglich kurze
Strebenstummel angeschweißt werden. An diese werden dann ebenfalls mittels Schweißautomaten die weiteren erforderlichen Rohrsegmente angeschweißt.
Das Verfahren kann vor Ort und mit großer Sicherheit für die Mitarbeiter durchgeführt werden.
In der Figur 1 ist der untere bei dieser Erfindung in Rede stehende Teil eines TRIPOD-Mastes 1 dargestellt. Er besteht aus dem Hauptrohr 2, den seitlich nach unten abgehenden Streben 3, die an ihrem unteren Ende mit Standfüßen 4 verbunden sind, die wiederum über weitere Streben 5 mit dem Hauptrohr 2 verbunden sind.
Wie aus der Darstellung hervorgeht, sind die Streben 3, 5 und das Hauptrohr 2 aus einzelnen zylinderförmigen oder
konusförmigen Segmenten 6 zusammen gesetzt.
Die obere Schweißverbindung 7 der Streben 3 befindet sich in einer Höhe von etwa 20 bis 30 m.
Wie aus der Figur 2 hervorgeht, sind die entsprechenden Hauptrohrsegmente 6 in 120 º-Einzelteile 8 zerlegt. Diese Einzelteile 8 werden mit der Krümmung nach oben auf den Boden gelegt. Der Strebenstummel 10 wird mit diesem Einzelteil 8 verbunden.
Danach werden die drei 120 °-Einzelteile 8 wieder zum
Rohrsegment zusammen geschweißt und auf den bereits fertigen Teil des Hauptrohres 2 aufgeschweißt.
Claims
Patentansprüche 1. Verfahren zum Aufbau eines Mastes für insbesondere Off- shore-Windenergieanlagen, der aus einem Hauptrohr und von diesem schräg nach unten abgehenden Streben besteht, die das Hauptrohr mit seitlichen Spitzfüßen verbinden, wobei sowohl das Hauptrohr als auch die Streben aus aneinander zu schweißenden Rohrsegmenten bestehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass das/die Rohrsegment/Rohrsegmente (6) des Hauptrohres (2) an das/die die jeweilige Strebe (3) angeschweißt wird, entsprechend der anzuschweißenden Anzahl an Streben (3) in Einzelteile (8) zerlegt wird/werden, die mit ihrer
Krümmung nach oben auf den Boden gelegt werden, wonach die Verbindung der Strebe (3) mit dem Segment/den Segmenten (6) hergestellt wird und schließlich diese Einzelteile (8) wieder zum Rohrsegment zusammen geschweißt werden, welches dem Hauptrohr (2) hinzugefügt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass drei 120 ° /Einzelteile (8) erzeugt werden, an die der Verbindungsstummel (10) der jeweiligen Strebe (3)
angeschweißt wird und nach dem Zusammenschweißen der drei Einzelteile (8) und dem Aufschweißen auf das Hauptrohr (2) durch Anschweißen weiterer Segmente die Strebe (3) in ihrer Gesamtlänge erzeugt wird.
Applications Claiming Priority (2)
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