[实用新型]一种海上风力机固定基础防冲刷装置

说明书

本实用新型公开了一种海上风力机固定基础防冲刷装置，主要包括两个左右对称的空心半圆体；空心半圆体外形呈喇叭形，其外表曲面上设有两条环形扰流脊，两个空心半圆体的外表曲面靠近开口一侧的上、下部分别设有一个用于紧固连接的连接装置凸台，空心半圆体外表曲面周向设有多组用于固定螺柱与海床连接的螺柱孔。本实用新型装置重量轻、容易运输和安装、在腐蚀性海水中可靠性高，可大大降低海上风力机固定基础的防冲刷成本，具有显著的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及海上风力发电技术领域，具体是涉及一种海上风力机固定基础防冲刷装置。

背景技术

目前，国内外大部分海上风力机都部署在浅海和潮间带水域，因为这些水域离岸距离近，水深浅，可以为风力机的运输、安装和日常维护提供极大的便利。但受周期性涨、落潮的影响，在这些水域的洋流速度往往比在远海水域的洋流速度要高，对安装在此类水域海床上的风力机固定基础具有更大的冲刷力及更为严重的冲刷后果，即当洋流流经风力机固定基础时，在固定基础的正面会形成下降流，在固定基础的两个侧面会形成马蹄形涡流，在固定基础的背面也会成对出现不规则的反向旋转涡流；当正面的下降流及两侧和背面的涡流接触到海床表面时，便会对海床产生冲刷，从而带走固定基础周围的泥沙。由于固定基础周围泥沙在洋流冲刷作用下的不断流失，久而久之便会在风力机固定基础周围形成坑洞；该坑洞的形成会导致风力机固定基础承载力的降低，严重时会导致基础的倾斜，甚至在最坏的情况下会造成固定基础的整体倒塌，从而出现风力机倒机的灾难性后果；如今，洋流冲刷已被业界广泛认为是降低海上风力机固定基础可靠性、威胁机组安全的重要因素之一。

现有技术存在以下问题：

缺陷一：重量大、成本高、难以运输、施工难度大，不太容易在已经安装好的风力机固定基础上安装，且在腐蚀性海水中经长期浸泡后可靠性差；

缺陷二：现有保护装置实现防冲刷都是采用某单一的工作原理，无法大对度减轻风力机固定基础正前方的下降流及两侧和背面涡流的强度，致使在采用该装置后，坑洞仍然有可能在风力机固定基础的周围形成；

缺陷三：现有保护装置由上、下两部分套筒组成。埋藏在海床下面的套筒部分一旦在洋流长期的冲刷作用下露出海床表面，便可能会导致更加严重的冲刷问题。

因此，现需要一种利用塑料制作而成的海上风力机固定基础防冲刷装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种海上风力机固定基础防冲刷装置，以克服现有技术中存在的成本高、现场施工难度大、工作原理单一、在长期使用后可靠性差、防冲刷效果欠佳的缺陷，提供一种新的利用塑料材料制作而成、重量轻、加工和运输成本低，在海水中经久耐用，并能对海上风力机固定基础起到良好防冲刷作用的防护装置。

本实用新型的技术方案是：一种海上风力机固定基础防冲刷装置，主要包括两个左右对称的空心半圆体；所述空心半圆体的外形呈喇叭形，其外表曲面上设有两条环形扰流脊，两个空心半圆体的外表曲面靠近开口一侧的上、下部分别设有一对用于紧固连接的连接装置凸台，空心半圆体外表曲面周向设有多组用于固定螺柱与海床连接的螺柱孔。本申请防冲刷装置采用两部分组成，但与现有技术不同的是这两部分均在海床表面安装，任何一部分都不是安装在海床下面，正因如此，防冲刷装置的两个空心半圆体非常容易便可以通过部件连接装置合拢在已经安装好的风力机的固定基础上，操作方便。

进一步地，所述空心半圆体上端面的内径与风力机固定基础的外径相同，空心半圆体下端面的内径是风力机固定基础外径的3倍。

进一步地，所述空心半圆体外表面的曲率半径是风力机固定基础内径的2倍，空心半圆体外表曲面弧度为90°。在这一结构设计条件下，风力机固定基础正前方的下降流强度、固定基础两侧及背面涡流的强度、以及固定基础后方海床表面的剪切应力均会得到最大程度地降低，这一结构设计不仅对减轻固定基础洋流冲刷，而且对减轻风力机固定基础后方海床的洋流侵蚀现象都有积极贡献。