CN113915073A - 一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，包括以下步骤：步骤1，依次将吊装自升式平台船、轮毂象腿工装和轮毂就位；将定位驳船和叶片运输船驻位；步骤2，采用时针法依次将第一叶片、第二叶片和第三叶片进行吊装就位；步骤3，完成风轮的吊装就位，最终完成叶轮的吊装；本发明仅需要一次定位驳定位和一次叶片运输船靠驳，具有较好的实用性和有效性，极大的减少了潮水、流向以及涌浪对吊装作业的影响，提高了船机效率，增加了吊装利润率，加快海上风电建设进度。

Description

一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法

技术领域

本发明属于海上风力发电安装技术领域，具体涉及一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法。

背景技术

目前，国内海上风电机组吊装设备以自升式平台船为主，该批自升式平台船甲板面积有限，无法一次性完成整套风机设备的过驳、组装、吊装工序；而海上施工窗口期短，往往因为涌浪、潮水、辅助船的限制，影响作业工期。

以采用某海上风电自升式平台船快速叶轮吊为例，在不考虑涌浪情况下，从第一支叶片起吊到风轮吊装完成需要24h，具体吊装流程如图1所示，期间需要进行两次定位驳定位和三次叶片运输船靠驳操作。假若期间潮水、流向以及涌浪情况不满足运输船进驳条件，会导致叶片运输船无法靠驳，将等待至少12小时以上，下一个平潮期才能进行作业，通常整个吊装需要80h以上才能完成风轮吊装，施工效率极低，严重影响施工进度，也增加了吊装费用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，解决了现有的海上风电叶轮吊装施工过程中存在效率低、费用高的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，包括以下步骤：

步骤1，依次将吊装自升式平台船、轮毂象腿工装和轮毂就位；将定位驳船和叶片运输船驻位；

步骤2，采用时针法依次将第一叶片、第二叶片和第三叶片进行吊装就位；

步骤3，完成风轮的吊装就位，最终完成叶轮的吊装。

优选地，步骤2中，所述时针法是指将叶片作为时针，将叶尖的方向作为时针的指向，以正俯视方向调整叶片的吊装方向，完成叶片的吊装就位。

优选地，采用时针法将第一叶片进行吊装就位的具体方法是：

将第一叶片的叶尖朝内；正俯视方向，以风机塔筒为12点钟方向，将第一叶片的叶尖朝向3点钟方向，叶片的轴线与吊装自升式平台船的右舷垂直；

将第一叶片穿过吊装自升式平台船的甲板，叶根移动至轮毂左上方；

将第一叶片的叶尖调至朝向7点钟方向，且调整第一叶片的高度与轮毂的高度一致；

将第一叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度进行对正，将第一叶片安装在变桨轴承上。

优选地，采用双机抬吊第一叶片，将双机中的主吊机吊设在第一叶片的叶尖侧；将辅吊机吊设在第一叶片的叶根侧。

优选地，采用时针法将第二叶片进行吊装就位的具体方法是：

将第二叶片的叶尖朝内；正俯视方向，以风机塔筒为12点钟方向，将第二叶片的叶尖朝向3点钟方向，叶片的轴线与吊装自升式平台船的右舷垂直；

将第二叶片穿过吊装自升式平台船的甲板，叶根移动至轮毂左上方；

将第二叶片的叶尖调至朝向11点钟方向，且调整第二叶片的高度与轮毂的高度一致；

将第二叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度进行对正，将第二叶片安装在变桨轴承上。

优选地，采用双机抬吊第二叶片，将双机中的主吊机吊设在第二叶片的叶尖侧；将辅吊机吊设在第二叶片的叶根侧。

优选地，采用时针法将第三叶片进行吊装就位的具体方法是：

将第三叶片的叶尖朝外；正俯视方向，以风机塔筒为12点钟方向，将第三叶片的叶尖朝向3点钟方向，叶片的轴线与吊装自升式平台船的右舷垂直；

将第三叶片穿过吊装自升式平台船的甲板，叶根移动至轮毂右上方；

调整第三叶片的高度与轮毂的高度一致；

将第三叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度进行对正，将第二叶片安装在变桨轴承上。

优选地，采用双机抬吊第三叶片，将双机中的主吊机吊设在第三叶片的叶尖侧；将辅吊机吊设在第三叶片的叶根侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，将吊装自升式平台船就位，轮毂象腿工装和轮毂的就位，定位驳和运输船的驻位，按照时针法调整叶片的方向，完成第一叶片的吊装、第二叶片的吊装，以及第三叶片的吊装，最后完成风轮吊装就位；在吊装过程中采用时钟法指示叶片吊装时的方向，方便实用，且易于理解。自升式平台船快速叶轮吊装法，仅需要一次定位驳定位和一次叶片运输船靠驳，具有较好的实用性和有效性，极大的减少了潮水、流向以及涌浪对吊装作业的影响，提高了船机效率，增加了吊装利润率，加快海上风电建设进度。

进一步的，使现有叶轮吊装法的两次定位驳定位和三次叶片运输船靠驳操作降到仅需要一次定位驳定位和一次叶片运输船靠驳，具有较好的实用性和有效性。

进一步的，仅需一次定位驳定位和一次叶片运输船靠驳，极大的减少了潮水、流向以及涌浪对吊装作业的影响；提高了船机效率，增加了吊装利润率，增速海上风电建设进度。

附图说明

图1为常规叶轮吊装流程图；

图2为本发明涉及的叶轮吊装流程图；

图3为常规叶轮吊风机塔筒、自升式平台船、叶片运输船、定位驳的停放示意图；

图4为本发明涉及的风机塔筒、自升式平台船、叶片运输船、定位驳的停放示意图；

其中，1-风电机组，2-第一叶片，201-叶根，202-叶尖，3-第二叶片，4-第三叶片，5-轮毂，6-风机塔筒，7-吊装自升式平台船，701-主吊机，702-辅吊机，703-左弦，704-右弦，8-叶片运输船，9-定位驳船，10-轮毂象腿工装。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

自升式平台船叶轮吊是目前国内海上风电机组主要吊装方式，受涌浪、潮水、辅助船的限制，常规方法无法一次性完成整套风机设备的过驳、组装、吊装工序，期间要进行两次定位驳定位和三次叶片运输船靠驳操作。

如图2、图4所示，本发明提供一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，包括以下步骤：

步骤1，吊装自升式平台船就位

S1，吊装自升式平台船7由拖轮拖航行至距安装位置一定距离的施工海域，降低拖轮航速，根据预先的机位位置，准备就位；

S2，抛锚前观测水流、风向、风速等因素，选择适合航向就位；

S3，根据机位安装位置点，由拖轮拖至设计锚点位置，由抛锚船依次将四只锚抛出。

S4，在主吊机701正对风机基础桩法兰的条件下，吊装自升式平台船7绞锚缓慢接近机位安装位置，并使所有抛锚点距海缆路由保持一定的安全距离，防止船锚对已敷设的海缆造成损坏；

S5，吊装自升式平台船7抬升作业

S501，船舶在移船的过程中对船进行调平，定位后各项数据核查无误后开始抬升；

S502，抬升的过程中要根据船舶的水平状态控制各条腿的下降速度，同时在抬升的过程中对四条桩腿进行预压；

S503，在船体正常作业以前，对全部桩腿进行预压，使桩腿地下的地基土层所承受的载荷能达到或超过工作状态；

S504，桩腿承载预压达到额定值时抬升船离开水面，并抬升至气象海浪高度以上；

S505，安排人员24小时对平台的横倾、纵倾进行监测，确保船舶冲刷满足施工要求。

步骤2，轮毂象腿工装和轮毂的就位

轮毂运输船在吊装自升式平台船7右舷侧驻位。

轮毂5过驳后，拆除运输工装，调整轮毂象腿工装象腿的位置使长象腿与右舷垂直，主吊机701将轮毂5吊至轮毂象腿工装的上方，调整轮毂5变桨轴承的朝向，使其中两个轴承在长象腿侧，另一个轴承在短象腿侧，最后使用螺栓将轮毂5与象腿工装固定牢靠。

步骤3，定位驳和运输船的驻位

定位驳船9停在吊装自升式平台船7右舷侧，并把其到安装吊装自升式平台船7净距控制在设计距离后驻位，然后由锚艇按既定的锚缆布置方位在定位驳船前后交叉抛四只定位锚，慢慢收紧锚缆。

叶片运输船8装好三只叶片，并使叶尖朝向机位靠泊，定位驳船9系缆后，定位驳船9通过收放锚缆对运输船进行移船，慢慢靠近吊装自升式平台船7，控制定位驳船9与叶片运输船8之间的净距，完成定位驳船9、叶片运输船8驻位。驻位方向与涨落潮水流方向一致，避免受水流影响造成运输船的走锚。

步骤4，第一叶片2的吊装

在天气和10min平均风速适当的情况下，做好准备工作，如：拆除轮毂法兰面防雨罩，做好叶片清洁，用角磨机打磨掉叶片法兰上的毛刺，清理法兰面并涂抹密封胶。

采用厂家提供吊点和专用吊具，双机抬吊第一叶片2，主吊机701吊设在叶尖202处的吊点，辅吊机702吊设在叶根201处的吊点；在叶片的叶根处和叶尖处分别系上缆风绳，防止叶片转动，叶尖处需使用保护套，防止缆风绳对叶片造成损坏。

主吊机701和辅吊机702同步操作将叶片缓慢抬起，通过调整主吊机701和辅吊机702的幅度和回转角度及作业工人拉拽缆风绳，调整叶片转向，叶尖指向船体即叶尖朝内，叶根指向船体即叶尖朝外，并使第一叶片2与吊装自升式平台船7的右舷垂直，在此，如果把叶片看成钟表的时针，叶尖方向为时针的指向，从正上方俯视向下看，风机塔筒方向为12点钟方向，第一叶片叶尖的方向指向3点钟方向，调整吊钩摆幅，使第一叶片慢慢穿过吊装自升式平台船7的甲板，叶根移动至轮毂左上方后，调整吊钩摆幅，把第一叶片调整至7点钟方向，并将第一叶片调整至与轮毂同一高度。对轮毂进行供电后，通过变桨操作，使第一叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度对正；然后主吊机701将叶片螺柱缓缓送入变桨轴承安装孔，直至两法兰面相互贴合，并按厂家要求进行紧固。

步骤5，第二叶片的吊装

采用厂家提供吊点和专用吊具，双机抬吊第二叶片3，主吊机701吊设在叶尖处的吊点，辅吊机702吊设在叶根处的吊点；在第二叶片的叶根处和叶尖处分别系上缆风绳，防止第二叶片转动，叶尖处需使用保护套，防止缆风绳对叶片造成损坏。

主吊机701和辅吊机702同步操作将第二叶片缓慢抬起，通过调整主吊机和辅吊机的幅度和回转角度及作业工人拉拽缆风绳，调整叶片转向，叶尖朝内，叶根朝外，并使第二叶片3与吊装自升式平台船7的右舷垂直，把第二叶片3调整至3点钟方向，调整吊钩摆幅，使第二叶片慢慢穿过吊装自升式平台船7的甲板，第二叶片3的叶根移动至轮毂左上方后，调整吊钩摆幅，把第二叶片3调整至11点钟方向，并将叶片调整至与轮毂同一高度。对轮毂进行供电后，通过变桨操作，使第二叶片3上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度对正；然后主吊机701将第二叶片3螺柱缓缓送入变桨轴承安装孔，直至两法兰面相互贴合，并按厂家要求进行紧固。

步骤6，第三叶片的吊装

采用厂家提供吊点和专用吊具，双机抬吊第三叶片4，主吊机吊设在叶尖处的吊点，辅吊机吊设在叶根处的吊点；在叶片的叶根处和叶尖处分别系上缆风绳，防止叶片转动，叶尖处需使用保护套，防止缆风绳对叶片造成损坏。

主吊机和辅吊机同步操作将叶片缓慢抬起，通过调整主吊机和辅吊机的幅度和回转角度及作业工人拉拽缆风绳，调整叶片转向，叶尖朝外，叶根朝内，并使第三叶片4与吊装自升式平台船7的右舷垂直，把第三叶片4调整至3点钟方向，叶片的叶根移动至轮毂右上方后，调整吊钩摆幅，使叶片调整到与轮毂在同一高度。对轮毂进行供电后，通过变桨操作，使叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度对正；然后主吊机将叶片螺柱缓缓送入变桨轴承安装孔，直至两法兰面相互贴合，并按厂家要求进行紧固。叶轮组装完毕后，断开轮毂供电。

步骤7，风轮吊装就位

采用常规风轮整体吊装法对风轮进行吊装。

按本方法的吊装流程为吊装自升式平台船就位，轮毂象腿工装和轮毂的就位，定位驳和运输船的驻位，第一叶片的吊装，第二叶片的吊装，第三叶片的吊装，风轮吊装就位；按本方法设置叶片运输船上叶片的方向为叶尖指向机位，通过主吊机和辅吊机两台吊机抬吊，调整叶片的方向后，叶尖朝内，叶根朝外，并使叶片与自升式平台船右舷垂直，主吊机和辅吊机两台吊机抬吊叶片穿过甲板至轮毂上方向，并到达指定位置，调整吊钩摆幅，调整叶片至指定方向，使叶片与对应轮毂上的轴线重合，并将叶片调整至与轮毂同一高度，通过变桨操作，使叶片与轮毂上对应的轴承对正紧固。在吊装过程中采用时钟法指示叶片吊装时的方向，方便实用，且易于理解。自升式平台船快速叶轮吊装法，仅需要一次定位驳定位和一次叶片运输船靠驳，具有较好的实用性和有效性，极大的减少了潮水、流向以及涌浪对吊装作业的影响，提高了船机效率，增加了吊装利润率，加快海上风电建设进度。

本领域技术人员在考虑说明书及发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，依次将吊装自升式平台船、轮毂象腿工装和轮毂就位；将定位驳船和叶片运输船驻位；

步骤2，采用时针法依次将第一叶片、第二叶片和第三叶片进行吊装就位；

步骤3，完成风轮的吊装就位，最终完成叶轮的吊装。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，步骤2中，所述时针法是指将叶片作为时针，将叶尖的方向作为时针的指向，以正俯视方向调整叶片的吊装方向，完成叶片的吊装就位。

3.根据权利要求2所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，采用时针法将第一叶片进行吊装就位的具体方法是：

将第一叶片的叶尖朝内；正俯视方向，以风机塔筒为12点钟方向，将第一叶片的叶尖朝向3点钟方向，叶片的轴线与吊装自升式平台船的右舷垂直；

将第一叶片穿过吊装自升式平台船(7)的甲板，叶根移动至轮毂左上方；

将第一叶片的叶尖调至朝向7点钟方向，且调整第一叶片的高度与轮毂的高度一致；

将第一叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度进行对正，将第一叶片安装在变桨轴承上。

4.根据权利要求3所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，采用双机抬吊第一叶片，将双机中的主吊机吊设在第一叶片的叶尖侧；将辅吊机吊设在第一叶片的叶根侧。

5.根据权利要求2所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，采用时针法将第二叶片进行吊装就位的具体方法是：

将第二叶片的叶尖朝内；正俯视方向，以风机塔筒为12点钟方向，将第二叶片的叶尖朝向3点钟方向，叶片的轴线与吊装自升式平台船的右舷垂直；

将第二叶片穿过吊装自升式平台船(7)的甲板，叶根移动至轮毂左上方；

将第二叶片的叶尖调至朝向11点钟方向，且调整第二叶片的高度与轮毂的高度一致；

将第二叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度进行对正，将第二叶片安装在变桨轴承上。

6.根据权利要求5所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，采用双机抬吊第二叶片，将双机中的主吊机吊设在第二叶片的叶尖侧；将辅吊机吊设在第二叶片的叶根侧。

7.根据权利要求2所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，采用时针法将第三叶片进行吊装就位的具体方法是：

将第三叶片的叶尖朝外；正俯视方向，以风机塔筒为12点钟方向，将第三叶片的叶尖朝向3点钟方向，叶片的轴线与吊装自升式平台船的右舷垂直；

将第三叶片穿过吊装自升式平台船(7)的甲板，叶根移动至轮毂右上方；

调整第三叶片的高度与轮毂的高度一致；

将第三叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度进行对正，将第二叶片安装在变桨轴承上。

8.根据权利要求7所述的一种海上风电自升式平台船快速叶轮吊装方法，其特征在于，采用双机抬吊第三叶片，将双机中的主吊机吊设在第三叶片的叶尖侧；将辅吊机吊设在第三叶片的叶根侧。

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