Kontroly a inspekce větrných turbín umístěných na moři, které byly schváleny pro klasifikaci, jsou nezbytné pro udržení jejich bezpečnosti, funkčnosti a dlouhodobé životnosti. Tato pravidelná prověřování zahrnují různé aspekty konstrukce a zařízení turbíny, a každá z těchto kontrol má specifické požadavky, které musí být splněny, aby mohla být turbína nadále považována za způsobilou pro provoz.

Jedním z klíčových aspektů je periodické provádění kontrol, které mohou být rozděleny na různé typy podle specifických potřeb a stavu zařízení. Kontroly prováděné v rámci "kontinuálních inspekcí" mají za úkol prověřit každý rok specifikované části turbíny, a to v souladu s doporučeními dozorce. Pokud jsou tato doporučení ignorována, může být souhlas k těmto kontrolám odvolán. Další kontroly se pak zaměřují na specifické opravy a údržbu, přičemž každá kontrola je vykonána podle stanoveného harmonogramu. V případě, že turbína projde opravy, které jsou rozsáhlé a vyžadují náročné prověření, může být daný úkon považován za ekvivalent zvláštní periodické kontroly, pokud to schválí klasifikační orgán.

Pro každou kontrolu musí být v průběhu inspekce vyhotoven protokol, který bude obsahovat podrobný seznam nalezených anomálií a provedených oprav. Tento protokol bude obsahovat nejen zápisy o výsledcích kontrol, ale také všechna příslušná videa a fotografie, které dokumentují detaily těchto zjištění. Včetně těchto záznamů jsou i podrobnosti o všech opravách, které byly provedeny, jakož i o jakýchkoli opakujících se problémech, které se objevily po opravách. Pro zajištění dlouhodobé ochrany proti korozi jsou záznamy o údržbě systému ochrany proti korozi rovněž součástí tohoto souboru, včetně údajů o výměně obětních anod a údržbě napájení systémů.

Pokud je kontrola provedena pouze částečně, dozorce okamžitě informuje majitele a klasifikační orgán o zbývajících nezkontrolovaných částech, což umožňuje plánovat další kroky k jejich inspekci. Jakékoli změny, které by mohly ovlivnit klasifikaci turbíny, ať už jde o konstrukční úpravy nebo výměnu součástí, musí být předem schváleny. Jakákoli oprava nebo náhrada musí být provedena podle předepsaných standardů a pod dohledem dozorce, aby byla zachována bezpečnostní a technická integrita turbíny.

Kromě pravidelných inspekcí existují i specifické situace, které si vyžadují okamžitou pozornost. Například, pokud dojde k poškození části turbíny, jako je struktura, strojní zařízení nebo kotevní systémy, která může ovlivnit její klasifikaci, musí být klasifikační orgán okamžitě informován. Opravy těchto částí musí být provedeny pod dohledem dozorce, a pokud jsou opravy prováděny bez jeho přítomnosti, je nutné poskytnout podrobnosti o poruše, včetně poškozených částí, pro budoucí inspekci.

Stejně tak je třeba věnovat zvláštní pozornost svařování a výměně materiálů na ocelových konstrukcích, přičemž je nutné dodržet specifikované postupy pro svařování a opravy u speciálních materiálů, jako jsou oceli s vysokou pevností nebo materiály s výjimečnými vlastnostmi. Jakékoli změny, jako je substituce materiálu nebo změna konstrukce, musí být také schváleny před jejich realizací.

Pokud jde o betonové struktury, které nejsou přímo upraveny v pravidlech, kontrola se řídí normou ISO 19903, konkrétně kapitolou 14, která vymezuje metodiku pro provádění inspekcí těchto specifických materiálů. Každá kontrola musí být provedena s ohledem na bezpečnostní opatření a podmínky pro provádění inspekcí, které musí majitel turbíny zajistit.

Pokud jde o údržbu rotor-nacelle (RNA) sestavy, majitel musí každoročně předkládat zprávu, která potvrzuje, že údržba byla prováděna kvalifikovanými odborníky v souladu s manuály a že žádná oprava ani úprava neovlivnila parametry RNA, jak jsou uvedeny v projektové dokumentaci turbíny.

V případě, že je turbína plánována pro prodloužení její doby provozu, musí projít přísnými inspekcemi a testy, které zahrnují kontrolu všech strukturálních a technologických komponent. Kromě toho je nutné věnovat zvláštní pozornost kritickým oblastem, jako jsou oblasti s vysokým napětím, oblasti s nízkou únavovou životností a poškození vzniklá během instalace nebo provozu.

Jaké metodiky analýzy jsou klíčové pro návrh a simulace větrných turbín na moři?

Analýza dynamiky větrných turbín, zejména těch umístěných na moři, je složitý proces, který vyžaduje různé metody a přístupy v závislosti na typu konstrukce a podmínkách prostředí. Pro simulaci chování větrné turbíny na moři se běžně používají teorie lineárních vln, zatímco pokročilejší metody jsou využívány k modelování vln s konečnou amplitudou. Významným faktorem je analýza nízkofrekvenčního pohybu, která se používá k posouzení reakcí na dynamiku větru a síly vlivem vlnění. Při takových analýzách je nutné správně určit a dokumentovat úroveň tlumení.

U plovoucí podpůrné struktury typu TLP (Tension Leg Platform), kde jsou druhotné účinky sumárních frekvencí považovány za významné, by měly být vyhodnoceny vysokofrekvenční odpovědi pružení plovoucí substruktur a tendonů. Pro vyhodnocení aerodynamických reakcí RNA (rotor-nacelle assembly) a vlivů systémů řízení turbíny je nutné správně formulovat analýzy v frekvenčním pásmu. Ideálně by měla být v analýzách dynamiky plovoucí větrné turbíny kombinována aerodynamická, hydrodynamická a regulační činnost v rámci frekvenčního pásma.

Přestože analýzy v frekvenčním pásmu mohou poskytnout užitečné informace, nejsou schopné zachytit nelineární dynamické interakce mezi jednotlivými komponenty a subsystémy plovoucí větrné turbíny. Metody aproximace nelinearity v tomto pásmu a jejich omezení by měly být pečlivě prozkoumány, aby bylo možné zajistit přijatelná řešení pro danou aplikaci. Analýzy v frekvenčním pásmu nejsou také schopny zachytit přechodové reakce ani nelineární aerodynamické a hydrodynamické účinky. Z tohoto důvodu většina současného simulačního softwaru pro plovoucí větrné turbíny je založena na přístupu analýzy v časové oblasti. Analýzy v frekvenčním pásmu se běžně provádějí k výpočtu hydrodynamických koeficientů, které jsou následně použity jako vstupy do analýz v časové oblasti.

Analýza v časové oblasti se týká výpočtu zatížení a reakcí v časovém prostoru. Existují dvě základní přístupy pro analýzu globálních zatížení u pobřežních větrných turbín s pevnou základnou. Prvním je integrovaná analýza zatížení, která obvykle používá přístup spojené analýzy v časové oblasti. Druhým je sekvenční analýza, která představuje polovičně spojený přístup analýzy v časové oblasti. Tento přístup lze využít pro analýzu globálních výkonů plovoucích větrných turbín, přičemž v časové oblasti se modelují nelineární a přechodové účinky, jako jsou hydrodynamické odporové síly, efekty konečné amplitudy vln, nelineární síly obnovy z kotevních systémů a účinky zařízení pro potlačení pohybu (například plošiny pro vychýlení).

V rámci časové analýzy je možné modelovat propojení reakcí turbíny RNA, věže, plovoucí substruktur, systému udržování polohy a v případě potřeby i silového kabelu. Důležité je provést analýzu po dostatečně dlouhou dobu, aby byly dosaženy stacionární statistiky, zejména pro nízkofrekvenční reakce. V případě potřeby je třeba provést více realizací pro jednotlivé sady stochastických podmínek a generovat dostatečná data pro statistickou analýzu a ověření konzistence simulace. Nejpravděpodobnější maximální reakce by měly být předpovězeny pomocí vhodného přizpůsobení rozdělení nebo jiných uznávaných statistických metod.

Pokud jde o TLP plovoucí substruktury, je třeba zvážit vysokofrekvenční vertikální vibrace, které jsou vyvolány impulzivním zatížením (ringing), a vibrace vyvolané cyklickým zatížením při nebo blízko rezonančních period (springing). Další doporučení pro analýzu těchto vysokofrekvenčních jevů lze nalézt v normě API RP 2T. U plovoucích substruktur, jako je Spar nebo TLP s jedním sloupem, by měly být zváženy účinky pohybu vyvolaného víry (VIM), pokud jsou příslušné pro danou strukturu.

V kombinovaných analýzách v časové a frekvenční oblasti se prvními pořadími vlnových frekvenčních odpovědí počítá v frekvenční oblasti, zatímco ostatní dynamické odpovědi jsou počítány v časové oblasti. Celkové dynamické odpovědi jsou kombinací relevantních reakcí získaných z obou analýz. Tento přístup je zvláště užitečný pro analýzu zatížení a únavy v předběžné fázi návrhu substruktur. Výpočty aerodynamických reakcí se provádějí v časové oblasti, zatímco hydrodynamické reakce substruktury se počítají v pásmu frekvenčním. Pro snížení složitosti a výpočetního úsilí se obvykle používá kombinovaná analýza v časové a frekvenční oblasti, kde se výpočty nízkofrekvenčních reakcí a odpovědí (například displacements plováku nebo zatížení kotevních liní) provádějí v časové oblasti a reakce vlnových frekvencí se počítají separátně.

Další klíčové informace zahrnují nutnost správného modelování a zahrnutí všech aspektů interakce mezi jednotlivými složkami systému, jako jsou například vlivy větru a vln, které mohou vést k nečekaným nebo nelineárním reakcím systému. Počítání jednotlivých komponent systémů, jako jsou kotvení, pohyby plováku a zatížení v časové oblasti, musí být integrováno s frekvenčními analýzami, aby se zajistila přesnost simulací v různých klimatických podmínkách. Navíc je důležité, aby se analýzy zaměřily na správné modelování účinků únavy materiálu během dlouhého provozu a vystavení dynamickým vlivům vln a větru.

Jak se cowboy z Hell’s Roost adaptoval na New York
Jakou roli hrají vysoké školy ve vzdělávání a rozvoji odborníků na duševní zdraví ve školách?
Jak efektivně zvládat závislosti a najít správnou terapeutickou pomoc
Jak Trumpovská vláda odrážela historické vzory despotických režimů?