CN114030570B - 一种自升式海上风电运维母船 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自升式海上风电运维母船,涉及风电运维船技术领域,包括主船体、桩腿、桩靴和升降系统,桩腿安装在主船体上,桩靴固定于桩腿的底部,每个桩腿配备一个升降系统,且升降系统安装于主船体上,升降系统带动桩腿升降进而实现主船体的上下移动,所述主船体的船尾中间位置设置有开槽,所述主船体的船尾甲板作为小型运维船的搁置区域,所述搁置区域处固定设置有运维船起吊转运系统;在站立状态下可以实现多艘小型运维船的收放以及风机大部件的更换作业,可以为小型运维船进行补给,满足运维人员居住需求,本发明可以作为海上风电运维船及作业人员的“母港”,并且自身具备移位以及大型风机部件吊装更换的能力。
Description
技术领域
本发明属于风电运维船技术领域,具体涉及一种自升式海上风电运维母船。
背景技术
自升式海上风电作业平台,其主要功能为在海床基础具有足够的承载能力情况下,将海上风电作业平台主体升出水面以上,避免水流、波浪对平台直接作用,影响到平台的作业。在安装作业完成后,利用升降机构将平台降至海面,并将四条桩腿升起,使平台处于漂浮状态,以便迁航至下一工位进行风车安装作业。
近年来我国海上风电产业发展迅速,在风电项目开发过程中,风机能否在运转时期发挥最佳性能是衡量风电项目投资成败的关键因素之一,风机生命周期内的运行维护非常重要。我国虽为风电大国,但因运行问题较多且风机质量不稳定等问题,风力运维成本居高不下一直是我国风电发展市场面临的挑战。随着沿海省份众多风电场建成使用,并且风电安装潮过后,运行风场数量大增,风力运维市场需求十分迫切。风电运维包括风电设备状态监测、巡查检修、配件更换、大部件维修更换等。在风机出质保期后大部件维修或更换对运维业务要求更高。海上风电运维作业范围是整个风场,单个风场运维规模一般超过300MW,对小型运维船、工作艇和运维人员需求量很大。目前我国沿海海上风电场离岸距离一般在30-50海里,随着风电场的水深越来越大,离岸距离越来越远,可能超过100海里,距离运维船母港、风电部件接装码头的距离更远,运维船来回航行时间比较长,作业效率不高并且不利于运营成本的控制。
发明内容
本发明提供一种自升式海上风电运维母船,解决了现有的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种自升式海上风电运维母船,包括主船体、桩腿、桩靴和升降系统,桩腿安装在主船体上,桩靴固定于桩腿的底部,每个桩腿配备一个升降系统,且升降系统安装于主船体上,升降系统带动桩腿升降进而实现主船体的上下移动,所述主船体的船尾中间位置设置有开槽,所述主船体的船尾甲板作为小型运维船的搁置区域,所述搁置区域处固定设置有运维船起吊转运系统,所述运维船起吊转运系统用于实现小型运维船的回收、下放、沿船宽方向转运和沿船长方向转运,所述主船体的中部甲板一侧设置有起重机,所述起重机用于风电大部件的吊装作业,所述主船体的船首处设置有起重机吊臂搁架,所述起重机吊臂搁架与起重机的吊臂配合,所述主船体上靠近船首的一侧设置有用于船员和运维作业人员生活和居住的生活楼,所述搁置区域与生活楼之间的甲板作为存放区,所述存放区用于存放风机叶片、机舱和塔筒。
优选的,所述运维船起吊转运系统由桁架式行车起重系统和门型吊架两部分组成,所述桁架式行车起重系统由第一移动轨道、横向移动装置、纵向移动装置和第一起吊装置组成,所述门型吊架由第二移动轨道、移动滚轮和第二起吊装置组成。
优选的,所述桩腿的型式为桁架式或圆柱式中的任意一种或两种,所述桩腿数量不少于四条。
优选的,所述主船体的船尾处还设置有推进器。
优选的,所述起重机设置为绕桩式起重机。
优选的,所述主船体的甲板舷侧位置布置有自带收放装置的工作艇。
优选的,所述生活楼至少满足100人的起居生活。
优选的,所述搁置区域至少可容纳5艘小型运维船。
优选的,所述开槽的宽度不小于8米,长度不小于20米。
本发明相比现有技术具有以下优点:主船体的尾部设置有由桁架式行车起重系统、门型吊架组成的运维船起吊转运系统,运维船起吊转运系统用于小型运维船的回收与下放,并且可以进行小型运维船在搁置区域内的横向和纵向的转运,当小型运维船航行至开槽内部并完成钢缆固定后,由桁架式行车起重系统或门型吊架吊起小型运维船并转运至搁置区域内的合适位置,起重机可实现风机大部件在海上风场机位的吊装;
主船体的存放区用于存放风机叶片、机舱和塔筒,风机大部件的吊装和小型运维船的收放互不影响,在进行风机大部件吊装时,可同时进行小型运维船的收放、补给和运维人员换班作业;
本发明提供的一种自升式海上风电运维母船,在站立状态下可以实现多艘小型运维船的收放以及风机大部件的更换作业,可以为小型运维船进行补给,满足运维人员居住需求,本发明可以作为海上风电运维船及作业人员的“母港”,并且自身具备移位以及大型风机部件吊装更换的能力,有效降低了风电运维的作业成本,并且有利于风电运维作业管理,解决了运维船离码头距离过远从而靠港不经济的问题,成功整合了小型运维和风机大部件作业需求,使海上风电运维作业效率实现最大化。
附图说明
图1为本发明的整体俯视结构示意图;
图2为本发明的装置在站立状态下,小型运维船的回收和起重作业示意图;
图3为本发明的起重机在结束作业后放置于起重机吊臂搁架上的示意图;
图4为本发明的桁架式行车起重系统的俯视结构示意图;
图5为本发明的桁架式行车起重系统的侧视结构示意图;
图6为本发明的门型吊架的侧视结构示意图;
图7为本发明的门型吊架的俯视结构示意图。
图中标号:1、主船体;2、桩腿;3、桩靴;4、生活楼;5、升降系统;6、桁架式行车起重系统;7、门型吊架;8、起重机;9、开槽;10、起重机吊臂搁架;11、推进器;12、第一移动轨道;13、横向移动装置;14、纵向移动装置;15、第一起吊装置;16、第二移动轨道;17、移动滚轮;18、第二起吊装置。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-图7,本发明提供一种自升式海上风电运维母船,包括主船体1、桩腿2、桩靴3和升降系统5,主船体1长约160米,宽约58米,桩腿2安装在主船体1上,桩靴3固定于桩腿2的底部,每个桩腿2配备一个升降系统5,且升降系统5安装于主船体1上,升降系统5带动桩腿2升降进而实现主船体1的上下移动,升降系统5可以是液压插销式,也可以是齿轮齿条式,主船体1的船尾中间位置设置有开槽9,主船体1的船尾甲板作为小型运维船的搁置区域,搁置区域处固定设置有运维船起吊转运系统,运维船起吊转运系统用于实现小型运维船的回收、下放、沿船宽方向转运和沿船长方向转运,主船体1的中部甲板一侧设置有起重机8,起重机8用于风电大部件的吊装作业,主船体1的船首处设置有起重机吊臂搁架10,起重机吊臂搁架10与起重机8的吊臂配合,主船体1上靠近船首的一侧设置有用于船员和运维作业人员生活和居住的生活楼4,搁置区域与生活楼4之间的甲板作为存放区,存放区用于存放风机叶片、机舱和塔筒。
进一步,优选的,运维船起吊转运系统由桁架式行车起重系统6和门型吊架7两部分组成,门型吊架7的总高度小于桁架式行车起重系统6的高度,从而避免桁架式行车起重系统6和门型吊架7之间产生干涉,桁架式行车起重系统6由第一移动轨道12、横向移动装置13、纵向移动装置14和第一起吊装置15组成,门型吊架7由第二移动轨道16、移动滚轮17和第二起吊装置18组成。
进一步,优选的,桩腿2的型式为桁架式或圆柱式中的任意一种或两种,桩腿2数量不少于四条。
进一步,优选的,主船体1的船尾处还设置有推进器11,可实现航行功能、移位功能和动力定位能力。
进一步,优选的,起重机8设置为绕桩式起重机,有利于减小对甲板面积的占用。
进一步,优选的,主船体1的甲板舷侧位置布置有自带收放装置的工作艇。
进一步,优选的,生活楼4至少满足100人的起居生活。
进一步,优选的,搁置区域至少可容纳5艘小型运维船。
进一步,优选的,开槽9的宽度不小于8米,长度不小于20米。
工作原理:本发明的主船体1与自升式海上风电作业平台类似,主船体1可以利用桩腿2和桩靴3站立在海床上,主船体1通过升降系统5实现上下移动,在站立状态下,主船体1在升降系统5的静态支持下保持稳定而不受海浪影响,主船体1的尾部设置有由桁架式行车起重系统6、门型吊架7组成的运维船起吊转运系统,运维船起吊转运系统用于小型运维船的回收与下放,并且可以进行小型运维船在搁置区域内的横向和纵向的转运,当小型运维船航行至开槽9内部并完成钢缆固定后,由桁架式行车起重系统6或门型吊架7吊起小型运维船并转运至搁置区域内的合适位置,起重机8可实现风机大部件在海上风场机位的吊装;
主船体1的存放区用于存放风机叶片、机舱和塔筒,风机大部件的吊装和小型运维船的收放互不影响,在进行风机大部件吊装时,可同时进行小型运维船的收放、补给和运维人员换班作业;
本发明提供了一种自升式海上风电运维母船,在站立状态下可以实现多艘小型运维船的收放以及风机大部件的更换作业,可以为小型运维船进行补给,满足运维人员居住需求,本发明可以作为海上风电运维船及作业人员的“母港”,并且自身具备移位以及大型风机部件吊装更换的能力,有效降低了风电运维的作业成本,并且有利于风电运维作业管理,解决了运维船离码头距离过远从而靠港不经济的问题,成功整合了小型运维和风机大部件作业需求,使海上风电运维作业效率实现最大化。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种自升式海上风电运维母船,包括主船体(1)、桩腿(2)、桩靴(3)和升降系统(5),桩腿(2)安装在主船体(1)上,桩靴(3)固定于桩腿(2)的底部,每个桩腿(2)配备一个升降系统(5),且升降系统(5)安装于主船体(1)上,升降系统(5)带动桩腿(2)升降进而实现主船体(1)的上下移动,其特征在于:所述主船体(1)的船尾中间位置设置有开槽(9),所述开槽(9)作为小型运维船的升降通道,所述主船体(1)的船尾甲板作为小型运维船的搁置区域,所述搁置区域处固定设置有运维船起吊转运系统,所述运维船起吊转运系统用于实现小型运维船的回收、下放、沿船宽方向转运和沿船长方向转运,所述主船体(1)的中部甲板一侧设置有起重机(8),所述起重机(8)用于风电大部件的吊装作业,所述主船体(1)的船首处设置有起重机吊臂搁架(10),所述起重机吊臂搁架(10)与起重机(8)的吊臂配合,所述主船体(1)上靠近船首的一侧设置有用于船员和运维作业人员生活和居住的生活楼(4),所述搁置区域与生活楼(4)之间的甲板作为存放区,所述存放区用于存放风机叶片、机舱和塔筒;
所述运维船起吊转运系统由桁架式行车起重系统(6)和门型吊架(7)两部分组成,所述桁架式行车起重系统(6)由第一移动轨道(12)、横向移动装置(13)、纵向移动装置(14)和第一起吊装置(15)组成,第一移动轨道(12)横跨开槽(9)的上方,所述门型吊架(7)由第二移动轨道(16)、移动滚轮(17)和第二起吊装置(18)组成。
2.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述桩腿(2)的型式为桁架式或圆柱式中的任意一种或两种,所述桩腿(2)数量不少于四条。
3.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述主船体(1)的船尾处还设置有推进器(11)。
4.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述起重机(8)设置为绕桩式起重机。
5.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述主船体(1)的甲板舷侧位置布置有自带收放装置的工作艇。
6.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述生活楼(4)至少满足100人的起居生活。
7.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述搁置区域至少可容纳5艘小型运维船。
8.根据权利要求1所述的一种自升式海上风电运维母船,其特征在于,所述开槽(9)的宽度不小于8米,长度不小于20米。
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