CN115655864A - 漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海上风电工程技术领域，公开一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，包括以下步骤：S1、作业船就位，使艏向方向与准备进行试验的一组系泊钢丝绳的方向之间的角度偏差在预设范围内；S2、作业船向船尾方向抛出至少四个第一固定锚和至少两个第二固定锚；S3、作业船向艏向方向的两侧分别抛出至少一个定向锚,调整定向锚的锚缆长度来调整作业船的艏向，使其与准备进行试验的一根系泊钢丝绳方向一致；S4、将一根系泊钢丝绳的一端拉上作业船的甲板并依次连接拉力计和收卷装置；S5、收卷装置逐渐拉紧其连接的系泊钢丝绳，使拉力计的拉力值保持于预设拉力值，并保持预设时间。该方法为预拉试验提供稳定、持久的锚固力，测试准确度高。

Description

漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法

技术领域

本发明涉及海上风电工程技术领域，尤其涉及一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法。

背景技术

随着风电事业往深水发展，漂浮式风机逐渐得到应用。

漂浮式风机主要靠吸力锚和系泊缆固定在海面。在吸力锚、下段系泊链和钢丝绳段铺设完成后，在钢丝绳段的上端接头处需要进行预拉试验，不同水深、不同结构形式的预拉力要求各有不同，大兆瓦机型预拉载荷甚至更高。如何在海上进行如此大吨位的预拉试验是个难题，不仅拉力吨位大，且需要保持时间长，特别是在海况不好的时候更加难以完成。CN105398545B公开了一种系泊锚腿的张紧方法，通过控制锚链安装船的马力对锚腿实施张紧作业。此方法存在以下缺点：1通过船舶的马力提供所需拉力，但是船舶的动力难以准确控制马力在预设数值区间内；2在恶劣海况下，船舶起伏大，船舶提供拉力更加不稳定，此方法不适用于恶劣海况。3如此大吨位的拉力如果靠船舶动力提供，至少需要两万匹的动力，对船舶性能要求很高

因此亟需一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，以解决上述的技术问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，能够为预拉试验提供了稳定、持久的锚固力，无需通过作业船的马力提供所需拉力，且可靠的固定作业船的姿态，在海况较差的情况下依然能稳住船位不动，为预拉试验提供了稳固的操作平台，测试的准确度高，非常适合用于海上大吨位的预拉试验。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，包括以下步骤：

S1、作业船就位，使艏向方向与准备进行试验的一组系泊钢丝绳的方向之间的角度偏差在预设范围内；

S2、所述作业船向船尾方向抛出至少四个第一固定锚和至少两个第二固定锚；

S3、所述作业船向艏向方向的两侧分别抛出至少一个定向锚,调整所述定向锚的锚缆长度来调整所述作业船的艏向，使其与准备进行试验的一根所述系泊钢丝绳方向一致；

S4、将一根所述系泊钢丝绳的一端拉上所述作业船的甲板并依次连接拉力计和收卷装置；

S5、所述收卷装置逐渐拉紧其连接的所述系泊钢丝绳，使所述拉力计的拉力值保持于预设拉力值，并保持预设时间。

具体地，漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法采用作业船向船尾方向抛出至少四个第一固定锚和至少两个第二固定锚，以对船身进行可靠的固定，为预拉试验提供了足够的锚固力，且锚固力稳定、持久，配合收卷装置和拉力计可有效控制测试拉力的大小，无需通过作业船的马力提供所需拉力。且配合向艏向两侧抛出的定向锚，更加可靠的固定作业船的姿态，在海况较差的情况下依然能稳住船位不动，为预拉试验提供了稳固的操作平台，测试的准确度高，非常适合用于海上大吨位的预拉试验。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，一组所述系泊钢丝绳包括至少三根所述系泊钢丝绳，在步骤S5之后，还包括以下步骤：

S6、所述收卷装置将已测试的所述系泊钢丝绳松开，并将已测试的所述系泊钢丝绳与所述拉力计脱离，将其中一根未测试的所述系泊钢丝绳的端部连接于所述拉力计；

S7、调整所述定向锚的锚缆长度，调整所述作业船的艏向方向，使所述作业船的艏向与所述系泊钢丝绳的张紧方向相同；

S8、重复步骤S5-S7，直至该组所述系泊钢丝绳全部完成测试。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述步骤S8之后还包括以下步骤：

S9、收起所述定向锚、所述第一固定锚和所述第二固定锚，将所述作业船移动至另一作业位置；

S10、重复步骤S2-S9，直至所述作业船在所述吸力锚三个测试方向上的作业位置完成测试，相邻所述测试方向之间的夹角为120°。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述收卷装置包括线性绞车和回卷钢丝绳，所述线性绞车固定于所述作业船的甲板上，所述回卷钢丝绳的一端连接并缠绕于所述线性绞车的滚筒，所述回卷钢丝绳的另一端连接所述拉力计背离所述系泊钢丝绳的一端。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述第一固定锚为钢丝锚。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述第二固定锚为链锚。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述第二固定锚为钢丝锚。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述定向锚为钢丝锚。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述预设拉力值的范围大于所述漂浮式风机的抗拉载荷设计值3000N至8000N。

作为漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的一个可选的技术方案，所述预设时间的时长范围为20分钟至40分钟。

本发明的有益效果为：

本发明提供的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法采用作业船向船尾方向抛出至少四个第一固定锚和至少两个第二固定锚，以对船身进行可靠的固定，为预拉试验提供了足够的锚固力，且锚固力稳定、持久，配合收卷装置和拉力计可有效控制测试拉力的大小，无需通过作业船的马力提供所需拉力。且配合向艏向两侧抛出的定向锚，更加可靠的固定作业船的姿态，在海况较差的情况下依然能稳住船位不动，为预拉试验提供了稳固的操作平台，测试的准确度高，非常适合用于海上大吨位的预拉试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的作业船与吸力锚通过系泊钢丝绳连接的结构示意图；

图2是本发明提供的作业船与系泊钢丝绳连接的结构示意图；

图3是本发明提供的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验的锚位图；

图4是本发明提供的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法的步骤流程图。

图中：

1、作业船；2、第一固定锚；3、第二固定锚；4、定向锚；5、拉力计；6、线性绞车；7、回卷钢丝绳；

100、系泊钢丝绳；200、吸力锚。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

如图1-图4所示，本实施例提供一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，用于测试漂浮式风机的抗拉能力，本实施例的测试对象的预拉试验的载荷不低于150吨，并需要在该载荷下保持30分钟，漂浮式风机的位置通过吸力锚200和下段系泊链固定，如图1所示，系泊钢丝绳100与吸力锚200连接，此时系泊钢丝绳100处于非张紧的松弛状态。本实施例提供的浮式风机系泊钢丝绳100预拉试验方法基于作业船1，如图2所示，作业船1的甲板上设有拉力计5和收卷装置。如图4所示，漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法具体包括以下步骤：

S1、作业船1就位，使艏向方向与准备进行试验的一组系泊钢丝绳100的方向之间的角度偏差在预设范围内；

S2、作业船1向船尾方向抛出至少四个第一固定锚2和至少两个第二固定锚3，以固定作业船1的位置；

S3、作业船1向艏向方向的两侧分别抛出至少一个定向锚4,调整定向锚4的锚缆长度来调整作业船1的艏向，使其与准备进行试验的一根所述系泊钢丝绳100方向一致，并固定艏向的朝向；

S4、如图2所示，将一根系泊钢丝绳100的一端拉上作业船1的甲板，并将该系泊钢丝绳100的一端依次连接拉力计5和收卷装置；

S5、收卷装置逐渐拉紧其连接的系泊钢丝绳100，使拉力计5的拉力值保持于预设拉力值，并保持预设时间。

具体而言，本实施例提供的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法采用作业船1向船尾方向抛出至少四个第一固定锚2和至少两个第二固定锚3，以对船身进行可靠的固定，为预拉试验提供了足够的锚固力，且锚固力稳定、持久，配合收卷装置和拉力计5可有效控制测试拉力的大小，无需通过作业船1的马力提供所需拉力。且配合向艏向两侧抛出的定向锚4，更加可靠的固定作业船1的姿态，在海况较差的情况下依然能稳住船位不动，为预拉试验提供了稳固的操作平台，测试的准确度高，非常适合用于海上大吨位的预拉试验。

可选的，步骤S1中使作业船1的艏向方向与准备进行试验的一组系泊钢丝绳100的方向之间的角度偏差在预设范围内，该预设范围可选为1°至20°，初步使作业船1的艏向与该组系泊钢丝绳100的延伸方向基本一致。

优选的，第一固定锚2采用钢丝锚，钢丝锚的锚缆采用钢丝，该钢丝优选采用直径大于8毫米的高强度或特高强度钢丝，钢丝锚能够提供可靠的锚固力。

优选的，第二固定锚3采用链锚，链锚的锚缆采用铁链，链锚可提供比钢丝锚更大的锚固力，钢丝锚与链锚搭配使用时，可最大限度提供锚固力，防止走锚，同时可降低对作业船1的要求，增加经济性。

在本发明的其他实施例中，第二固定锚3也可以采用钢丝锚，即作业船1完全由钢丝锚提供固定用的锚固力，适用于吨位更大的工程船。

在本实施例中，第一固定锚2设有四个，第二固定锚3设有两个。

优选的，第二定向锚4为钢丝锚。

可选的，预设拉力值的范围大于漂浮式风机的抗拉载荷设计值3000N至8000N。优选的，预设拉力值大于漂浮式风机的抗拉载荷设计值5000N。

可选的，预设时间的时长范围为20分钟至40分钟。优选的，预设时间的时长为30分钟。

进一步的，如图3和图4所示，一组系泊钢丝绳100包括至少三根系泊钢丝绳100，在步骤S5之后，还包括以下步骤：

S6、收卷装置将已测试的系泊钢丝绳100松开，并将已测试的系泊钢丝绳100与拉力计5脱离，将其中一根未测试的系泊钢丝绳100的端部连接于拉力计5；

S7、调整定向锚4的锚缆长度，调整作业船1的艏向方向，使作业船1的艏向与系泊钢丝绳100的张紧方向相同，以保证测试结果的可靠性；

S8、重复步骤S5-S7，直至该组系泊钢丝绳100全部完成测试。

也就是说，作业船1在同一作业位置，分别通过一组至少三根系泊钢丝绳100进行预拉力试验，并根据不同系泊钢丝绳100之间的方向差异，调整艏向，以提高测试结果的可靠性。

在本实施例中，一组系泊钢丝绳100包括三根系泊钢丝绳100。

进一步的，如图4所示，步骤S8之后还包括以下步骤：

S9、收起定向锚4、第一固定锚2和第二固定锚3，将作业船1移动至另一作业位置；

S10、如图3所示，重复步骤S2-S9，直至作业船1在吸力锚200三个测试方向上的作业位置完成测试，相邻测试方向之间的夹角为120°。

通过调整作业船1的固定位置，实现从测试对象的不同方向进行预拉力试验，当然，作业船1也可以绕吸力锚200的周向选定超过三个间隔均匀的位置进行测试。

可选的，如图2所示，收卷装置包括线性绞车6和回卷钢丝绳7，线性绞车6固定于作业船1的甲板上，回卷钢丝绳7的一端连接并缠绕于线性绞车6的滚筒，回卷钢丝绳7的另一端连接拉力计5背离系泊钢丝绳100的一端，回卷钢丝绳7具有较高的抗拉强度。

优选的，线性绞车6采用大吨位液压卷扬机，载荷更高，且具有过载保护和冲击保护，保持性能好，满足长时间、大载荷的试验条件。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、作业船(1)就位，使艏向方向与准备进行试验的一组系泊钢丝绳(100)的方向之间的角度偏差在预设范围内；

S2、所述作业船(1)向船尾方向抛出至少四个第一固定锚(2)和至少两个第二固定锚(3)；

S3、所述作业船(1)向艏向方向的两侧分别抛出至少一个定向锚(4),调整所述定向锚(4)的锚缆长度来调整所述作业船(1)的艏向，使其与准备进行试验的一根所述系泊钢丝绳(100)方向一致；

S4、将一根所述系泊钢丝绳(100)的一端拉上所述作业船(1)的甲板并依次连接拉力计(5)和收卷装置；

S5、所述收卷装置逐渐拉紧其连接的所述系泊钢丝绳(100)，使所述拉力计(5)的拉力值保持于预设拉力值，并保持预设时间。

2.根据权利要求1所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，一组所述系泊钢丝绳(100)包括至少三根所述系泊钢丝绳(100)，在步骤S5之后，还包括以下步骤：

S6、所述收卷装置将已测试的所述系泊钢丝绳(100)松开，并将已测试的所述系泊钢丝绳(100)与所述拉力计(5)脱离，将其中一根未测试的所述系泊钢丝绳(100)的端部连接于所述拉力计(5)；

S7、调整所述定向锚(4)的锚缆长度，调整所述作业船(1)的艏向方向，使所述作业船(1)的艏向与所述系泊钢丝绳(100)的张紧方向相同；

S8、重复步骤S5-S7，直至该组所述系泊钢丝绳(100)全部完成测试。

3.根据权利要求2所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述步骤S8之后还包括以下步骤：

S9、收起所述定向锚(4)、所述第一固定锚(2)和所述第二固定锚(3)，将所述作业船(1)移动至另一作业位置；

S10、重复步骤S2-S9，直至所述作业船(1)在所述吸力锚(200)三个测试方向上的作业位置完成测试，相邻所述测试方向之间的夹角为120°。

4.根据权利要求1所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述收卷装置包括线性绞车(6)和回卷钢丝绳(7)，所述线性绞车(6)固定于所述作业船(1)的甲板上，所述回卷钢丝绳(7)的一端连接并缠绕于所述线性绞车(6)的滚筒，所述回卷钢丝绳(7)的另一端连接所述拉力计(5)背离所述系泊钢丝绳(100)的一端。

5.根据权利要求1所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述第一固定锚(2)为钢丝锚。

6.根据权利要求5所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述第二固定锚(3)为链锚。

7.根据权利要求5所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述第二固定锚(3)为钢丝锚。

8.根据权利要求1至7任一项所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述定向锚(4)为钢丝锚。

9.根据权利要求1至7任一项所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述预设拉力值的范围大于所述漂浮式风机的抗拉载荷设计值3000N至8000N。

10.根据权利要求1至7任一项所述的漂浮式风机系泊钢丝绳预拉试验方法，其特征在于，所述预设时间的时长范围为20分钟至40分钟。

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