no artigo anterior, falamos sobre a importância da medição precisa do vento para um projeto ideal de parque eólico. Mas também debaixo d’água existem elementos que precisam ser levados em consideração ao projetar as estruturas de fundação e cabo para cada turbina eólica. Ondas e correntes podem causar erosão do fundo do mar em torno de uma estrutura fixa, um fenômeno chamado scour.
A maior parte do fundo do mar do Norte é composta por sedimentos de tamanhos variados, o que permite o movimento contínuo de partículas do fundo do mar causadas por ondas e correntes. Esse movimento muda em torno de estruturas fixas, lavando a areia de um lado até que um poço oco seja formado neste lado da estrutura. Isso não precisa necessariamente ser muito prejudicial para a força da estrutura, dependendo de seu design; uma base de jaqueta multi-empilhada sofre menos de uma única base monopil.
como consequência, deve-se evitar, tanto quanto possível, uma limpeza de base monopil. Em contraste com as estruturas de revestimento, com fundações monopile, a carga é transferida lateralmente da fundação na parte superior do fundo do mar, o que é, portanto, afetado pelo efeito de limpeza. A estrutura total da turbina, com uma grande concentração de carga no topo, torna este tipo de fundação mais suscetível à fadiga causada pela flexão da torre em uma frequência semelhante às variações de onda. O efeito disso é outro fator que é aumentado pelo escoamento. Portanto, o scour é uma grande preocupação ao projetar fundações de turbinas eólicas offshore e deve ser tratado adequadamente para minimizar o efeito. Existem, no entanto, também vários métodos para minimizar o escoamento em torno da própria fundação. Listamos abaixo alguns dos diferentes métodos oferecidos pela indústria para evitar a limpeza em fundações monopile.
despejo de rochas
a estratégia mais comum até o momento para evitar danos causados pela lavagem é colocar pedras no fundo do mar ao redor das fundações. Além disso, as camadas de rocha protetora também são frequentemente colocadas em cabos de matriz e/ou exportação com o mesmo propósito. A Boskalis Offshore fornece, além de trabalhos de transporte, instalação e cabeamento para parques eólicos offshore, esses serviços especializados de despejo de rochas.
antes da instalação das fundações de turbinas eólicas, uma camada inicial de filtro de proteção de limpeza pode ser colocada no fundo do mar em cada local da Fundação. Após a instalação das fundações, mais proteção contra erosão pode ser fornecida colocando pedras maiores, uma chamada camada de armadura, ao redor das fundações. Isso fornecerá proteção ideal contra erosão de ondas e / ou corrente. As rochas são selecionadas para que o aumento da corrente ao redor da estrutura não seja capaz de lavá-las. O trabalho de proteção scour é executado principalmente por navios DP fallpipe, dos quais a Boskalis possui e opera dois. Essas embarcações são capazes de transportar e colocar com precisão grandes quantidades de rocha em ou ao redor de estruturas submarinas em grandes profundidades de água. A camada do filtro da pre-instalação pode ser colocada através do fallpipe da embarcação.
a mesma embarcação é usada para colocar a camada de blindagem pós-instalação usando a unidade de despejo lateral que permite o uso de tamanhos de rocha maiores e também para instalar a camada próxima à Fundação monopile.
Rock as protection against scouring is a proven method which has been applied in multiple offshore projects. Uma vez colocada, a rocha será capaz de se adaptar às mudanças nos níveis do fundo do mar e as depressões ocorridas serão preenchidas.
como resultado, a falha progressiva não ocorrerá. Isso é considerado uma grande vantagem para o uso de rocha. Além disso, a rocha não se degradará; é ecologicamente correta e tem uma longa vida útil.
alguns exemplos de projetos eólicos offshore onde a Boskalis executou a instalação de proteção scour:
• a oeste do parque eólico Offshore de Duddon Sands
* colocação de camadas de filtro de proteção scour em 108 locais antes da instalação do monopile. O material de rocha foi enviado da Noruega por graneleiro para Holyhead e descarregado no navio DP fallpipe diretamente do primeiro navio em um navio para transferência de navio.
* a segunda fase de instalação de rochas foi executada quando as fundações e turbinas estavam em vigor. A embarcação DP fallpipe instalou uma rocha blindada de 8-18″ (20-45cm) em torno das 108 turbinas por meio da unidade de despejo lateral de rocha construída para esse fim.
• exporte a proteção do cabo em locais de cruzamento por meio da instalação de camadas de filtro e blindagem.
• parque eólico Offshore Meerwin
• fase de Pré-Instalação: colocação de material filtrante de 1-5″ para 80 locais monopile.
• fase de pós-instalação: armour rock (classificação 100-700kg) foi instalado em 80 locais de turbina eólica, usando a unidade de despejo lateral do navio DP fallpipe.
• Dantysk Offshore Wind
instalação de rochas Post-lay em três locais onde os cabos de matriz cruzam um cabo de telecomunicações. Além disso, a rocha foi instalada para proteger cabos não enterrados na proteção scour perto dos geradores de turbinas eólicas.
• Parque Eólico Anholt
instalação de proteção contra escoamento em 42 fundações WTG. Cada fundação consistia em uma camada de filtro de 1-4″ com uma camada de armadura de rocha de 2-8 ” no topo. Altere o fluxo atual ou altere a forma da fundação no leito do mar ou altere a matéria material do fundo do mar.
rochas embaladas
o despejo de rochas não é a única maneira de evitar a lavagem. Outras soluções incluem rochas em recipientes flexíveis, Sacos de rede ou sacos colocados para se moldar ao redor da base da torre da turbina. Os sacos podem ser preenchidos a baixo custo em terra com qualquer material pesado, preferencialmente ecológico, que resista à corrosão e erosão ao longo dos anos. Após a preparação onshore podem ser tomadas a pouca distância do mar em toda a embarcação ou pontão com engrenagem da plataforma disponível para abaixá-la ou deixá-la sobre ao fundo do mar. Pode ser necessária manutenção nos recipientes ou sacos.
German Naue GmbH & Co. KG é um exemplo de uma empresa que desenvolveu uma solução de prevenção de limpeza por meio de recipientes de areia geotêxtil. Seu recipiente Macio Da Areia Da Rocha de Secutex® é feito da fibra altamente robusta, do grampo, geotêxtil não tecido agulha-perfurado especialmente de Secutex® e é enchido com a areia. O recipiente é flexível e pode adaptar-se aos fundos marinhos variáveis. Eles podem ser colocados antes de empilhar. Sua solução foi usada no parque eólico alemão Amrumbank West offshore.
a Ridgeway Marine, com sede em Belfast, oferece o conceito de uma unidade de filtro, composta por um saco de filtro de poliéster, feito de 61% de garrafas recicladas e cheio de pedras, para proteção de limpeza. Seus sacos de filtro são produzidos pela Japonesa Sumisho Kyowa Limited e tem sido usado pela MSS Engineering no Edf Teesside Offshore Wind Farm. A unidade de filtro é uma rede sob medida robusta que tenha uma vida de 50 anos na água salina e em um anel de levantamento de um ponto para o desenvolvimento rápido e exato.No entanto, se eles quebram e derramam seu conteúdo a tempo, o material fornece quase a mesma proteção que seria proporcionada pelo despejo de rochas, com a exceção de que as rochas seriam menores e mais facilmente movidas por fortes correntes.
derivados de borracha
outro método está atualmente em testes, mas “mata duas aves com uma pedra”. Grandes quantidades de pneus usados para caminhões e carros podem ser encontradas em lixões em quase todos os limites da cidade. Os métodos usuais de descarte produzem alguma forma de poluição ou requerem máquinas caras. Mas, conectando-os para formar correntes de esteiras e colocando-os no fundo do mar, eles estão se mostrando uma forma de proteção estável e de longo prazo a baixo custo. Os materiais dos pneus têm a vantagem adicional de não se degradarem facilmente e, portanto, não poluírem o mar.Ironicamente, o Grupo Continental, uma empresa que fabrica novos pneus para camiões e automóveis, tem um método alternativo desenvolvido a partir de um produto que quase não requer qualquer modificação. Uma empresa membro do grupo, o ContiTech Conveyer Belt Group, testou esteiras feitas de um material do tipo correia transportadora, de 12 a 15 mm de espessura, no Instituto Deltares, na Holanda, com tempestades e fluxos extremos simulados. As esteiras ancoradas com um diâmetro de até 52m provaram manter o fundo do mar sob as esteiras intactas para fornecer uma solução estável a longo prazo que, com superfícies estilizadas para promover o depósito de areia, incentiva novas formas de vida a estabelecer.
Dick Hill