CN109229275B - 一种坐底式风电安装船倾斜试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种坐底式风电安装船倾斜试验装置及试验方法，包括风电船坐底，所述风电船坐底的上表面设有分别位于船体两侧的左侧压载水舱和右侧压载水舱，所述左侧压载水舱与右侧压载水舱通过抽水管道连接，所述左侧压载水舱内设有与所述抽水管道连接并用于将左侧压载水舱内的水抽吸至右侧压载水舱的第一潜水泵，所述右侧压载水舱内设有与所述抽水管道连接并用于将右侧压载水舱内的水抽吸至左侧压载水舱的第二潜水泵，所述抽水管道内设有用于监测流经抽水管道的液体流量的流量计，所述风电船坐底上设有摆锤结构。本发明提供的一种坐底式风电安装船倾斜试验装置及试验方法，通过在压载舱内调驳压载水，从而达到重量移动的效果，进而缩短试验周期。
Description
技术领域
本发明涉及船舶的倾斜试验领域，具体涉及一种坐底式风电安装船倾斜试验装置及试验方法。
背景技术
常规船型/平台的倾斜试验移动重量的方法主要有采用固定压铁或者采用水桶灌水等，对于小型船来说上述试验方法很适合，但是针对大型船舶/平台来说并不是容易的事，需要采用大量的固定压铁或者水桶进行灌水，每移动一组重量，都耗很长时间，降低效果。
发明内容
本发明提供了一种坐底式风电安装船倾斜试验装置及试验方法，通过在压载舱内调驳压载水，从而达到重量移动的效果，进而缩短试验周期。
为实现上述目的，本发明提供了一种坐底式风电安装船倾斜试验装置，包括风电船坐底，所述风电船坐底的上表面设有分别位于船体两侧的左侧压载水舱和右侧压载水舱，所述左侧压载水舱与右侧压载水舱通过抽水管道连接，所述左侧压载水舱内设有与所述抽水管道连接并用于将左侧压载水舱内的水抽吸至所述右侧压载水舱的第一潜水泵，所述右侧压载水舱内设有与所述抽水管道连接并用于将右侧压载水舱内的水抽吸至所述左侧压载水舱的第二潜水泵，所述抽水管道内设有用于监测流经抽水管道的液体流量的流量计，所述风电船坐底上设有用于监测所述风电船坐底倾斜角度变化的摆锤结构。
作为优选方案，所述摆锤结构包括设置于所述风电船坐底的甲板的中部的支架、悬挂于所述支架上的悬线和固定于所述悬线下端的摆锤。
作为优选方案，所述左侧压载水舱和右侧压载水舱内均设有用于记录水位变化的标尺。
作为优选方案，所述抽水管道包括第一抽水管路和第二抽水管路，所述第一抽水管路的一端插设于所述左侧压载水舱的底部、另一端位于所述右侧压载水舱内，所述第一潜水泵连接于所述第一抽水管路的端部，所述第二抽水管路的一端插设于所述右侧压载水舱的底部、另一端位于所述左侧压载水舱内，所述第二潜水泵连接于所述第二抽水管路的端部，所述第一抽水管路和第二抽水管路各设有一个所述流量计。
作为优选方案，所述摆锤结构数量为2组，两组所述摆锤结构均设置于所述风电船坐底的甲板的纵中剖面上，两组所述摆锤结构的悬线的长度分别为33.9m和27.5m。
作为优选方案，所述左侧压载水舱和右侧压载水舱内均设有用于从外界抽调压载水进入压载水舱的抽水管路和用于将压载水舱内的水抽调至外界的排水管路。
为实现上述相同目的，本发明还提供了一种利用所述的坐底式风电安装船倾斜试验装置的试验方法，包括如下步骤：(1)向所述左侧压载水舱和右侧压载水舱分别注入重量为A的压载水，记录此时摆锤所在位置；(2)分至少两次从所述左侧压载水舱中抽调重量为B的压载水至所述右侧压载水舱，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置；(3)分至少两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为B的压载水至所述左侧压载水舱，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置；(4)继续分至少两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为B的压载水至所述左侧压载水舱，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置。
作为优选方案，所述步骤(1)中模拟空船对风电船坐底所施加的压力，并向所述左侧压载水舱和右侧压载水舱分别注入重量为1000吨的压载水。
作为优选方案，所述步骤(2)中分两次从所述左侧压载水舱中抽调重量为800吨的压载水至所述右侧压载水舱，其中每次调运的重量为400吨；所述步骤(3)中分两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为800吨的压载水至所述左侧压载水舱，其中每次调运的重量为400吨；所述步骤(4)中继续分两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为800吨的压载水至所述左侧压载水舱，其中每次调运的重量为400吨。
作为优选方案，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置的同时记录所述左侧压载水舱和右侧压载水舱的水位。
上述技术方案所提供的一种坐底式风电安装船倾斜试验装置及试验方法，通过抽水管道连接左侧压载水舱与右侧压载水舱，从而实现左侧压载水舱与右侧压载水舱内的压载水可以相互调驳，进而完成坐底式风电安装船的倾斜试验，此外，由于是通过左侧压载水舱与右侧压载水舱之间的水相互调驳完成倾斜试验，可保证左侧压载水舱和右侧压载水舱内的压载水的总重量不变，进而降低试验误差。
附图说明
图1为第一抽水管路布置于坐底式风电安装船倾斜试验装置时的结构示意图；
图2为第二抽水管路布置于坐底式风电安装船倾斜试验装置时的结构示意图；
图3为摆锤结构的结构示意图；
图4为本发明的试验方法中压载水调驳过程的示意图。
其中：1、法兰；2、流量计；3、支架；4、软管；5、标尺；6、第一潜水泵；7、第二潜水泵；8、左侧压载水舱；9、右侧压载水舱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1-4所示为本发明所提供的一种坐底式风电安装船倾斜试验装置，包括风电船坐底，所述风电船坐底的上表面设有分别位于船体两侧的左侧压载水舱8和右侧压载水舱9，所述左侧压载水舱8与右侧压载水舱9通过抽水管道连接，所述左侧压载水舱8内设有与所述抽水管道连接并用于将左侧压载水舱8内的水抽吸至所述右侧压载水舱9的第一潜水泵6，所述右侧压载水舱9内设有与所述抽水管道连接并用于将右侧压载水舱9内的水抽吸至所述左侧压载水舱8的第二潜水泵7，所述抽水管道内设有用于监测流经抽水管道的液体流量的流量计2，所述风电船坐底上设有用于监测所述风电船坐底倾斜角度变化的摆锤结构。具体地，通过抽水管道连接左侧压载水舱8与右侧压载水舱9，从而实现左侧压载水舱8与右侧压载水舱9内的压载水可以相互调驳，进而完成坐底式风电安装船的倾斜试验，此外，由于是通过左侧压载水舱8与右侧压载水舱9之间的水相互调驳完成倾斜试验，可保证左侧压载水舱8和右侧压载水舱9内的压载水的总重量不变，进而降低试验误差。
本实施例中，所述摆锤结构包括设置于所述风电船坐底的甲板的中部的支架3、悬挂于所述支架3上的悬线和固定于所述悬线下端的摆锤。所述左侧压载水舱8和右侧压载水舱9内均设有用于记录水位变化的标尺5,从而实时读取左侧压载水舱8和右侧压载水舱9内水位变化。
进一步地，所述抽水管道包括第一抽水管路和第二抽水管路，所述第一抽水管路的一端插设于所述左侧压载水舱8的底部、另一端位于所述右侧压载水舱9内，所述第一潜水泵6连接于所述第一抽水管路的端部，所述第二抽水管路的一端插设于所述右侧压载水舱9的底部、另一端位于所述左侧压载水舱8内，所述第二潜水泵7连接于所述第二抽水管路的端部，所述第一抽水管路和第二抽水管路各设有一个所述流量计2，通过所述流量计2，此外，所述第一抽水管路和第二抽水管路均设有法兰1、软管4和用于支撑抽水管路的支架3，从而精确的控制右侧压载水舱9与左侧压载水舱8之间相互调运的压载水的流量，进而换算出右侧压载水舱9与左侧压载水舱8之间相互调运的压载水的重量。
此外，本实施例中，所述摆锤结构数量为2组，两组所述摆锤结构均设置于所述风电船坐底的甲板的纵中剖面上，两组所述摆锤结构的悬线的长度分别为33.9m和27.5m。所述左侧压载水舱8和右侧压载水舱9内均设有用于从外界抽调压载水进入压载水舱的抽水管路和用于将压载水舱内的水抽调至外界的排水管路，通过设置所述抽水管路和排水管路，从而实现将外界的水输送至压载舱内以及将压载舱内的水排出至外界。
本实施例还提供了一种利用所述的坐底式风电安装船倾斜试验装置的试验方法，包括如下步骤：(1)向所述左侧压载水舱8和右侧压载水舱9分别注入重量为A的压载水，记录此时摆锤所在位置；(2)分至少两次从所述左侧压载水舱8中抽调重量为B的压载水至所述右侧压载水舱9，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置；(3)分至少两次从所述右侧压载水舱9中抽调重量为B的压载水至所述左侧压载水舱8，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置；(4)继续分至少两次从所述右侧压载水舱9中抽调重量为B的压载水至所述左侧压载水舱8，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置。
本实施例中，所述步骤(1)中模拟空船对风电船坐底所施加的压力，并向所述左侧压载水舱8和右侧压载水舱9分别注入重量为1000吨的压载水。所述步骤(2)中分两次从所述左侧压载水舱8中抽调重量为800吨的压载水至所述右侧压载水舱9，其中每次调运的重量为400吨；所述步骤(3)中分两次从所述右侧压载水舱9中抽调重量为800吨的压载水至所述左侧压载水舱8，其中每次调运的重量为400吨；所述步骤(4)中继续分两次从所述右侧压载水舱9中抽调重量为800吨的压载水至所述左侧压载水舱8，其中每次调运的重量为400吨。记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置的同时记录所述左侧压载水舱8和右侧压载水舱9的水位，其中，水槽和坐标刻度读数，每次读数连续记录5组(10个)。
本实施例中，在试验前需预先计算每舷可达到的横倾角度，根据试验时所测得的角度与预先计算的值进行比较，从而验证试验的正确性，具体地，计算过程详见如下计算公式：
θ＝arctg[(W1+W2)*L/(△*GM)]＝arctg[800×42/(21206.6671×66.6691)]＝1.36°
其中：W---压载水移动重量；L---左右舷两组移动重量之间的重心距离；GM---自由液面修正后的初稳性高度；△---试验状态排水量；θ---最大横倾角。
此外，在试验前需确认船舶状态已符合试验的要求，在试验过程中，需要实时观察测量风向、风速、流速和周围水密的情况，并确认符合试验环境条件及系泊状态，为提高试验结果的可靠性，在试验过程中，参加试验人员在整个试验阶段均应位于规定的位置，记明他们的重量及重心位置，不属参加试验的人员均应离船。为了测定空船重量，用小船来靠近船舶两舷的首、中、尾水尺标志处，准确读取吃水值，以便精准计算试验时的排水量和浮心位置，同时测量试验水域水的密度。测量吃水时，船上移动重量及人员应位于规定位置。
为保证测量结果的正确性，应在试验过程中同时进行误差检查。每次移动重量后，在会有摆幅值与横倾力矩的坐标纸上，标示出每次移动重量后的读数记录，作出平均线。应保证各点偏离平均线不超过4％的摆幅值，否则应立即查找原因，并判断是否需要部分重做试验。
本实施例针对1600吨深潜坐底多功能风电工程船进行倾斜试验，其主要由下壳体、立柱、上壳体、起重机和上建5大部分组成，主起重机处于收藏状态下船高达137.96米，主起重机起升时船高达181米，船宽58米，因1600吨深潜坐底多功能风电工程船需要下潜坐底，为进一步减少试验误差，所以压载舱室没有测深孔，为减少误差，需制定两个临时测深管，并根据临时测深管的位置制定测深表；每次重量移动后均需测量舱室剩余移动重量；提前根据测深表制定每次移动重量；在工装管上安装流量计2；摆锤安装防风罩，减少读数受风影响；摆锤高度采用精度仪测量，确保数据准确。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种坐底式风电安装船倾斜试验装置的试验方法，其特征在于，坐底式风电安装船倾斜试验装置包括风电船坐底，所述风电船坐底的上表面设有分别位于船体两侧的左侧压载水舱和右侧压载水舱，所述左侧压载水舱与右侧压载水舱通过抽水管道连接，所述风电船坐底上设有用于监测所述风电船坐底倾斜角度变化的摆锤结构；
所述坐底式风电安装船倾斜试验装置的试验方法包括如下步骤：(1)向所述左侧压载水舱和右侧压载水舱分别注入重量为A的压载水，记录此时摆锤所在位置；(2)分至少两次从所述左侧压载水舱中抽调重量为B的压载水至所述右侧压载水舱，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置；(3)分至少两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为B的压载水至所述左侧压载水舱，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置；(4)继续分至少两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为B的压载水至所述左侧压载水舱，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置。
2.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，所述步骤(1)中模拟空船对风电船坐底所施加的压力，并向所述左侧压载水舱和右侧压载水舱分别注入重量为1000吨的压载水。
3.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，所述步骤(2)中分两次从所述左侧压载水舱中抽调重量为800吨的压载水至所述右侧压载水舱，其中每次调运的重量为400吨；所述步骤(3)中分两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为800吨的压载水至所述左侧压载水舱，其中每次调运的重量为400吨；所述步骤(4)中继续分两次从所述右侧压载水舱中抽调重量为800吨的压载水至所述左侧压载水舱，其中每次调运的重量为400吨。
4.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，记录每次抽调的水的重量及每次抽调后所述摆锤所在位置的同时记录所述左侧压载水舱和右侧压载水舱的水位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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