CN112665887B - 一种下浮体强度实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下浮体强度实验方法，下浮体包括压载舱和空舱；且空舱具有两个位于压载舱的两侧；其特征在于：强度具体试验方法如下：S1：注水；S2：安装实验管；S3：排气；S4：加压；S5：观察；S6：保压；S7：实验结束；本发明中过程安全可靠、操作简便，效率较高，能极大的减少环境污染，实验过程可控；本次实验从注水开始算起共用3‑4天完成下浮体强度试验属于行业首创，该试验可以有效降低试验过程中各项操作风险，免除污水对舱室的污染；通过对基础设施的简单改造，后续船舶可以更加有效的利用本船的试验的方法，节省试验时间和人工成本，对于类似有下潜要求的船舶有巨大借鉴意义。

Description

一种下浮体强度实验方法

技术领域

本发明涉及自升式海上风电安装平台领域，尤其涉及一种下浮体强度实验方法。

背景技术

2500T坐底式海上风电安装平台作为世界首创新一代坐底自升式海上风电安装平台，它继承了传统自升式风电安装平台的所有功能和优点，同时首创下浮体替代传统桩靴，能有效的规避传统桩靴拔桩的风险。

本平台最大的特点是它采用的嵌入式的下浮体；航行时，下浮体嵌入船体，补全船体型线，减少航行阻力；工作时，下浮体潜入水下50m，作为一个独立的大接触面积的桩靴，使船舶站的更稳。为确保下浮体在水下的性能表现，密性和结构强度，在船舶出坞之前有必要进行一次试验验证上述性能；

下浮体长75米，宽45米，高6米，由箱型板架结构组成，整体呈矩形；分为3个舱室，分别为：压载舱和空舱；

常规气压法、水气法对于0.6MPa强度实验面临以下缺陷：

1.需要的压缩空气量过大，预计需要19000方。按照常规每小时5~6个立方每分钟的空压机的排量，需要连续运转两三天。

2.安全隐患较大。作用在一个800*600mm人孔盖上的力可达数吨到数十吨，一旦爆开，极易伤人损无。

3.风险较难预知。在一些小型的泄漏点，人员检查经过被0.6MPa的压强径吹，极易受伤。

4.泄漏较难检测到。由于空间大，原本几分钟可以明显检查到的压力降，在这里变得不会太明显。对验证试验结果不利。

常规水压法;

一般压水至液舱最高点以上2.4m，远远达不到60米的高度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种下浮体0.6Mpa强度实验方法，能够解决自升式海上风电安装平台的下浮体强度检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种下浮体强度实验方法，下浮体包括压载舱和空舱；且空舱具有两个位于压载舱的两侧；其创新点在于：强度具体试验方法如下：

S1：注水：在压载舱或空舱的人孔上安装自制注水人孔盖，并在注水人孔盖上安装截止阀；自来水管的两端分别连接在船坞自来水总管和自制注水人孔盖的截止阀上；打开自来水总管截止阀往压载舱注水；待注水至甲板人孔溢水后，安装甲板人孔盖及实验人孔盖以防止舱内积存空气；

S2：安装实验管：钢丝绳使用卸扣固定在实验人孔盖盖把手上，抬高实验软管，保证实验软管高出甲板并用钢箍固定，保证水密；

S3：排气：持续注水直至水面到实验软管水溢出，关闭人孔盖截止阀及船坞自来水总管截止阀，查看水面是否下降；如果下降，静待一段时间，至水面静止，打开截止阀继续加水至实验软管溢水，关闭截止阀，查看水面；如果水面下降重复以上步骤，直至实验软管内水面不在下降；

S4：加压：启动消防泵水加压，同时实验软管分若干次进行抬升，在每次提升高度间歇时，关闭消防泵及消防泵截止阀，查看实验软管液面是否下降，如果下降，启动消防泵注水，继续注水，直至实验软管液面平稳并溢水；重复提升实验软管，直至直径实验软管顶部距部下浮体底板指定高度位置处；

S5：观察：待实验软管液面在距下浮体底板指定高度处液面或消防泵压力值达到0.6Mpa保持不变时关闭试压泵及试压泵阀门，使用望远镜查看液面高度是否下降，如液面下降，启动消防泵继续注水；直至液面在距下浮体结构底板指定高度处液面平稳；

S6：保压：水面平稳后,保持15-20分钟后，查看舱室外表面是否渗漏及结构变形，观察舱壁板结构是否变化；

S7：实验结束：结构物无变化，此实验结束；松开钢箍，拆除自制注水人孔盖截止阀、自制注水人孔盖、实验人孔盖并清洁干净归还仓库；放泄持续排水，排完水后进行清洁处理。

进一步的，所述强度实验方法中可同步进行气密实验；第一步先进行压载舱进行气密实验；第二部压载舱进行注水的同时，第一空舱进行气密实验；第三步压载舱进行强度实验；第四步第一空舱注水的同时，第二空舱进行气密实验；第五步第一空舱进行强度实验；第六步实验结束；按照上述实验顺序进行。

进一步的，下浮体强度实验前应检查人孔盖、小舱盖、水下电缆、穿舱件、水下大电流接插件的证书以验证设备的水密性能能够满足下部支撑结构密性试验的要求；核实下浮体的支撑墩木已经打紧；所有边界的焊缝、安装接头和穿舱件应该进行渗漏试验，加载的压力应不小于0.015Mpa。

本发明的优点在于：

1）本发明中过程安全可靠、操作简便，效率较高，能极大的减少环境污染，实验过程可控；本次实验从注水开始算起共用3-4天完成下浮体强度试验属于行业首创，该试验可以有效降低试验过程中各项操作风险，免除污水对舱室的污染；通过对基础设施的简单改造，后续船舶可以更加有效的利用本船的试验的方法，节省试验时间和人工成本，对于类似有下潜要求的船舶有巨大借鉴意义。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种下浮体强度实验方法的实验图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

如图1所示的一种下浮体强度实验方法，下浮体包括压载舱1和空舱2；且空舱2具有两个位于压载舱1的两侧；强度具体试验方法如下：

S1：注水：在压载舱或空舱的人孔上安装自制注水人孔盖，并在注水人孔盖上安装截止阀；自来水管的两端分别连接在船坞自来水总管和自制注水人孔盖的截止阀上；打开自来水总管截止阀往压载舱注水；待注水至甲板人孔溢水后，安装甲板人孔盖及实验人孔盖以防止舱内积存空气；

S2：安装实验管：钢丝绳使用卸扣固定在实验人孔盖盖把手上，为便于数据取整，采用直径为60mm的试验软管，抬高直径60mm的实验软管3，保证实验软管高出甲板并用钢箍固定，保证水密；

S3：排气：持续注水直至水面到实验软管水溢出，关闭人孔盖截止阀及船坞自来水总管截止阀，查看水面是否下降；如果下降，静待一段时间，至水面静止，打开截止阀继续加水至实验软管3溢水，关闭截止阀，查看水面；如果水面下降重复以上步骤，直至实验软管内水面不在下降；

S4：加压：启动消防泵水加压，同时实验软管3抬升，每次提升10米高度，关闭消防泵及消防泵截止阀，查看直径60mm实验软管液面是否下降，如果下降，启动消防泵注水，继续注水，直至实验软管3液面平稳并溢水；重复提升实验软管，直至直径60mm实验软管顶部距部下浮体底板60米处；

S5：观察：待实验软管3液面在距下浮体底板60米处液面或消防泵压力值达到0.6Mpa保持不变时关闭试压泵及试压泵阀门，使用望远镜查看液面高度是否下降，如液面下降，启动消防泵继续注水；直至液面在距下浮体结构底板60米处液面平稳；

S6：保压：水面平稳后,保持15分钟后，查看舱室外表面是否渗漏及结构变形，观察舱壁板结构是否变化；

S7：实验结束：结构物无变化，此实验结束；松开钢箍，拆除自制注水人孔盖截止阀、自制注水人孔盖、实验人孔盖并清洁干净归还仓库；放泄持续排水，排完水后进行清洁处理。

强度实验方法中可同步进行气密实验；第一步先进行压载舱进行气密实验；第二部压载舱进行注水的同时，第一空舱进行气密实验；第三步压载舱进行强度实验；第四步第一空舱注水的同时，第二空舱进行气密实验；第五步第一空舱进行强度实验；第六步实验结束；按照上述实验顺序进行。

下浮体强度实验前应检查人孔盖、小舱盖、水下电缆、穿舱件、水下大电流接插件的证书以验证设备的水密性能能够满足下部支撑结构密性试验的要求；核实下浮体的支撑墩木已经打紧；所有边界的焊缝、安装接头和穿舱件应该进行渗漏试验，加载的压力应不小于0.015Mpa。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种下浮体强度实验方法，下浮体包括压载舱和空舱；且空舱具有两个位于压载舱的两侧；其特征在于：强度具体试验方法如下：

S1：注水：在压载舱或空舱的人孔上安装自制注水人孔盖，并在注水人孔盖上安装截止阀；自来水管的两端分别连接在船坞自来水总管和自制注水人孔盖的截止阀上；打开自来水总管截止阀往压载舱注水；待注水至甲板人孔溢水后，安装甲板人孔盖及实验人孔盖以防止舱内积存空气；

S2：安装实验管：钢丝绳使用卸扣固定在实验人孔盖盖把手上，抬高实验软管，保证实验软管高出甲板并用钢箍固定，保证水密；

S3：排气：持续注水直至水面到实验软管水溢出，关闭人孔盖截止阀及船坞自来水总管截止阀，查看水面是否下降；如果下降，静待一段时间，至水面静止，打开截止阀继续加水至实验软管溢水，关闭截止阀，查看水面；如果水面下降重复以上步骤，直至实验软管内水面不在下降；

S4：加压：启动消防泵水加压，同时实验软管分若干次进行抬升，在每次提升高度间歇时，关闭消防泵及消防泵截止阀，查看直径实验软管液面是否下降，如果下降，启动消防泵注水，继续注水，直至实验软管液面平稳并溢水；重复提升实验软管，直至实验软管顶部距下浮体底板指定高度处；

S5：观察：待实验软管液面在距下浮体底板指定高度处液面或消防泵压力值达到0.6Mpa保持不变时关闭试压泵及试压泵阀门，使用望远镜查看液面高度是否下降，如液面下降，启动消防泵继续注水；直至液面在距下浮体结构底板指定高度处液面平稳；

S6：保压：水面平稳后,保持15-20分钟后，查看舱室外表面是否渗漏及结构变形，观察舱壁板结构是否变化；

S7：实验结束：结构物无变化，此实验结束；松开钢箍，拆除自制注水人孔盖截止阀、自制注水人孔盖、实验人孔盖并清洁干净归还仓库；放泄持续排水，排完水后进行清洁处理。

2.根据权利要求1所述的一种下浮体强度实验方法，其特征在于：所述强度实验方法中可同步进行气密实验；第一步先进行压载舱进行气密实验；第二部压载舱进行注水的同时，第一空舱进行气密实验；第三步压载舱进行强度实验；第四步第一空舱注水的同时，第二空舱进行气密实验；第五步第一空舱进行强度实验；第六步实验结束；按照上述实验顺序进行。

3.根据权利要求1所述的一种下浮体强度实验方法，其特征在于：下浮体强度实验前应检查人孔盖、小舱盖、水下电缆、穿舱件、水下大电流接插件的证书以验证设备的水密性能能够满足下部支撑结构密性试验的要求；核实下浮体的支撑墩木已经打紧；所有边界的焊缝、安装接头和穿舱件应该进行渗漏试验，加载的压力应不小于0.015Mpa。

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