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파일 드라이빙 선박의 기능은 무엇입니까?


핵심 기능: 기초 말뚝을 정밀하게 설치

일차적이고 가장 직접적인 기능은 더미 운전 선박 이다 기초 파일(강철, 콘크리트 또는 목재)을 해저로 운반, 배치 및 구동합니다. . 이 파일은 풍력 터빈, 석유 플랫폼, 교량과 같은 해양 구조물을 지지합니다. 이러한 정밀한 설치가 없었다면 대규모 해양 프로젝트는 불가능했을 것입니다.

예를 들어, 해상 풍력 산업은 2023년에만 3,000개 이상의 터빈을 설치했습니다. , 각각 4-6개의 파일이 필요합니다. 현대 선박은 다음과 같은 수직성 공차를 달성합니다. 1:100(0.57도) 또는 더 나아가 모노파일 기초에 대한 중요한 요구 사항입니다.

정밀 포지셔닝 및 동적 포지셔닝(DP) 시스템

단일 파일을 박기 전에 선박은 파도, 바람, 해류에도 불구하고 정확한 위치를 유지해야 합니다. 이는 다음을 통해 달성됩니다. DP(동적 포지셔닝) 시스템 , 추진기와 GPS를 사용하여 선박을 유지합니다. 0.5미터 정확도 .

DP 시스템이 실제로 작동하는 방식

  • DP 클래스 2 선박 파일 항타의 표준으로 중복성을 제공하므로 단일 오류로 인해 위치가 손실되지 않습니다.
  • 실시간 데이터 여섯 개의 기준점 (GPS, 자이로컴퍼스, 풍속 센서)는 매초 스러스터 출력을 조정합니다.
  • 예: 오리온 선박 3m 파도에서도 위치를 유지할 수 있어 최대 3m 파도에서도 작업이 가능합니다. 기상 조건의 95% 북해에서.

DP가 없으면 파일이 잘못된 각도로 박혀 구조적 결함이 발생하거나 수백만 달러의 재작업 비용이 발생할 수 있습니다.

파일 해머 운반 및 작동(유압 대 디젤)

선박의 크레인과 지지 프레임은 파일 해머를 고정하고 있어 파일을 박기 위해 반복적인 타격을 가합니다. 이제 유압 해머가 업계 표준이 되었습니다. , 달성 분당 300-1,200번의 타격 에너지를 제어할 수 있습니다(타격당 50kJ ~ 4,000kJ).

표 1: 선박 구동에 사용되는 유압식 파일 해머와 디젤 파일 해머의 비교
해머 유형 충격 에너지 범위 분당 타격수 최고의 대상
유압식(IHC S-2000) 최대 4,000kJ 40-120 대형 해상풍력 모노파일(직경 8~12m)
디젤 (델마그 D100) 최대 1,000kJ 40-60 더 작은 파일, 얕은 물(<30m)

현대 선박에는 다음이 포함됩니다. 수중 망치 해저 파일의 경우 해상 주행에 비해 소음을 20dB 감소시킵니다.

FAQ: 파일 항타 선박은 어떻게 파일 무결성을 보장합니까?

실시간 모니터링 시스템(파일 항타 분석기, PDA) 매 타격 후 응력, 전달된 에너지 및 샤프트 무결성을 측정합니다. 스트레스가 과도할 경우 강철 항복강도의 90% , 시스템은 자동으로 해머 에너지를 감소시킵니다.

  1. 질문: 선박이 잘못된 각도로 박힌 파일을 수정할 수 있습니까? 답변: 아니요. 그렇기 때문에 운전 전 설문조사와 DP 정확성이 중요합니다. 30m 깊이에서 1도 오류로 인해 파일 끝에서 0.5m 오프셋이 발생합니다.
  2. 질문: 더미가 기반암에 일찍 닿으면 어떻게 되나요? 답변: 선박은 다음으로 전환됩니다. 진동해머 (낮은 충격, 높은 빈도) 파일 손상을 방지하고 분사 시스템을 사용하여 토양을 부드럽게 합니다.
  3. 질문: 선박은 하루에 몇 개의 더미를 운반할 수 있습니까? 답변: 일반적인 요율: 24시간 교대당 2-4개 더미 직경 8m의 모노파일용; 더 작은 2m 핀 파일의 경우 최대 12개 파일.

보조 기능: 템플릿 설치 및 수중 그라우팅

운전 외에도 이 선박은 설치됩니다. 더미 템플릿 – 여러 파일을 정확한 패턴으로 안내하는 강철 프레임(예: 석유 플랫폼용 4파일 재킷) 선박은 형판을 낮추고 슬리브를 통해 가이드 파일을 구동한 다음 파일과 슬리브 사이의 고리(틈)를 그라우트합니다. 영구적인 결합을 위해.

그라우팅 데이터 예시

  • 그라우트 믹스: 초고강도(100MPa) , 통합 호스를 통해 펌핑됩니다.
  • 일반적인 해외 재킷에는 다음이 필요합니다. 그라우트 8~12톤 파일 연결당.
  • 선박은 운반 두 개의 독립적인 그라우트 혼합 플랜트 가동 중지 시간을 피하기 위해.

안전 및 환경 기능: 소음 완화 시스템

말뚝 박기 작업으로 인해 수중 소음이 발생합니다. 1m당 1μPa에서 180dB , 해양 포유류에 유해합니다. 현대 선박 배치 버블 커튼 또는 소음 완화 덮개 피크 레벨을 다음과 같이 감소시킵니다. 15~25dB .

예를 들어, “빅 버블 커튼” 다음과 같은 선박의 시스템 바다 설치 프로그램 파일 주위에 500개의 공기 노즐을 사용하여 소음 노출을 아래로 줄입니다. 160dB – EU 해역에서 해양 포유류 교란에 대한 법적 기준.

추가적으로 선박에는 다음이 포함됩니다. 해양 포유류 관찰자(MMO) 열화상카메라, 수중청음기 등을 활용해 동물이 실내에 접근하면 운전을 중단한다. 500미터 .