CN117508511A - 一种张力腿浮式风电平台的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于海洋工程安装领域，提供了一种张力腿浮式风电平台的安装方法，包括于海上就位后，进行充或排压舱水，使平台处于安装水深；解锁临时固定装置，缓慢下降重力式锚固基础，距海床五米时停止，调整位置为水平位置；位置调整好后，进一步控制下降速度，将重力式锚固基础定位于海床上；将张力腱底部柔性接头公端插件插入预埋在重力式锚固基础里的母端插件中，张力腱顶端用浮力块张紧，调整漂浮式风电平台位置，将张力腱上端柔性接头卡件放入位于张力腿平台底部延伸臂端头的接收器并锁死，再调整平台的压舱水；通过新型浮式风电平台基础形式及施工方法，利用重力式锚固基础作为临时浮筒或浮箱，节省建造及海上安装费用，实现降本增效的目的。

Description

一种张力腿浮式风电平台的安装方法

技术领域

本发明属于海洋工程安装领域，具体地说是一种张力腿浮式风电平台的安装方法。

背景技术

目前近海范围其他经济活动用海需求大、用海资源矛盾突出、场址较为分散规模效应差且生态约束强，上述因素使近海风电日趋饱和。深远海海风资源更好，生态约束及其他经济活动用海限制较少开发空间更大，更容易大面积规模开发，具有规模效应但造价高。目前，国内建造完工的漂浮式风电平台均为半潜式，其单位造价4至5万元/kW，大约是海上固定式风电平台造价的三倍多；

传统张力腿浮式风电平台包括：张力腿平台，上部风机和支撑塔柱、张力索系统、海底锚固基础等，传统海底锚固基础可以是吸力桩或灌注桩等形式，其构造通常为钢结构，海上安装这类锚固基础时需动用大型安装设备或打桩船，造成安装费用高昂；

相较半潜式风电平台，张力腿式风电平台的结构紧凑，重量轻及造价低；但张力腿系统建造成本高，安装工艺复杂。并且，为保证运输、海上安装过程中的稳定性，单柱张力腿风电平台通常需要有临时的浮筒/浮箱作为运输和安装的辅助设备，从而限制了其在海上风电的广泛应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种张力腿浮式风电平台的安装方法，以解决背景技术中提出的问题。

一种张力腿浮式风电平台的安装方法，包括以下步骤：

步骤一、漂浮式风电平台于海上就位后，进行充/排压舱水，使平台处于安装水深；

步骤二、解锁临时固定装置，对重力式钢筋混凝土锚固基础中的空舱缓慢充入压舱水使其保持水平位置缓慢下降，距海床三至五米时停止，调整其位置至设计指定的海床位置之上；临时固定装置包括临时锚链，锁扣等方式均需潜水员操作；

步骤三、位置调整好后，更为缓慢地充入压舱水并控制下降速度，直到将重力式钢筋混凝土锚固基础落于海床的指定位置；

步骤四、将其中一根张力腱底部柔性接头公端插件插入预埋在重力式钢筋混凝土锚固基础里的母端插件中，张力腱上端用浮力块张紧，调整漂浮式风电平台至正常生产水深，将张力腱上端柔性接头卡件放入位于张力腿平台底部延伸臂端头的接收器并锁；

逐一完成所有张力健系统的安装。全部张力健系统安装完成后，按设计要求排出部分张力腿浮式风电平台的压舱水使其浮力达到设计要求并完成张力腿平台的安装。

优选的，所述张力腿平台上还设置有塔柱，所述塔柱顶端设置有风机，用于带动叶片转动。

优选的，所述重力式钢筋混凝土锚固基础替代传统的吸力桩或灌注桩，依靠重力式钢筋混凝土锚固基础将张力腿浮式风电平台固定于海底。

优选的，所述张力索系统还包括张力索具和上下柔性接头，当浮式风电平台安装完成后，张力腿平台的下部与重力式钢筋混凝土锚固基础用张力索系统连接，依靠重力式钢筋混凝土锚固基础固定于海底。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过新型浮式风电平台锚固基础形式及安装方法，利用重力式钢筋混凝土锚固基础作为临时浮筒或浮箱，安装时无需大型安装设备或打桩船,在位生产时利用新型重力式钢筋混凝土锚固基础代替传统的吸力桩或灌注桩,节省建造及海上安装费用，实现降本增效的目的。

附图说明

图1为本发明的张力腿风电平台安装第一步示意图；

图2为本发明的张力腿风电平台安装第二步示意图；

图3为本发明的张力腿风电平台安装第三步示意图；

图4为本发明的张力腿风电平台安装第四步示意图。

图中：

100、张力腿平台；101、平台延伸臂；200、塔柱；300、风机；400、张力索系统；401、张力索具；402、上端柔性接头；403、下端柔性接头；500、重力式钢筋混凝土锚固基础。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如附图1至附图4所示：

实施例一：本发明提供一种张力腿浮式风电平台的安装方法，包括以下步骤：

步骤一、漂浮式风电平台于海上就位后，进行充或排压舱水，使平台处于安装水深；

步骤二、解锁张力腿平台100与重力式钢筋混凝土锚固基础500的临时固定装置，对重力式钢筋混凝土锚固基础500中的空舱缓慢充入压舱水,缓慢下降重力式钢筋混凝土锚固基础500至重力式钢筋混凝土锚固基础500距海床三至五米时停止，调整其位置至设计指定的海床位置之上；

步骤三、位置调整好后，进一步控制下降速度，将重力式钢筋混凝土锚固基础500定位于海床上；

步骤四、将张力腱底部柔性接头公端插件插入预埋在重力式钢筋混凝土锚固基础500里的母端插件中，张力腱顶端用浮力块张紧，调整漂浮式风电平台至正常生产水深，将张力腱上端柔性接头卡件放入位于张力腿平台100底部延伸臂端头101的接收器并锁死；

逐一完成所有张力健系统的安装。全部张力健系统安装完成后，按设计要求排出部分张力腿浮式风电平台的压舱水使其浮力达到设计要求并完成张力腿平台的安装。

张力腿平台100外侧设置有平台延伸臂101，其上还设置有塔柱200，塔柱200顶端设置有风机300，用于带动叶片转动。

张力索系统400还包括张力索具401和上端柔性接头402、下端柔性接头403，当浮式风电平台安装完成后，张力腿平台100外侧伸臂101与重力式钢筋混凝土锚固基础500用张力索系统400连接，依靠重力式钢筋混凝土锚固基础500固定于海底。

在船厂建造时，张力腿平台100与重力式钢筋混凝土锚固基础500分开建造，当其建造完成后，将张力腿平台100临时固定在重力式钢筋混凝土锚固基础500之上，拖运至码头完成风机300及塔柱200的安装，然后将平台主体100、塔柱200、风机系统300、重力式钢筋混凝土锚固基础500整体拖运至海上安装场所，于海上完成上述四步安装步骤。

此新型浮式风电平台基础可为钢筋混凝土结构，其造价便宜，安装时无需动用大型安装设备或打桩船。为保证海上运输、安装过程中的稳定性，通常张力腿浮式风电平台海上运输、安装需要有临时的浮筒/浮箱作为运输和安装的辅助设备，此新型浮式风电平台基础可用作运输和安装的辅助设备，可节省临时的浮筒/浮箱的建造费用。

于海上就位后，进行充/排压舱水，使平台100处于安装水深；解锁临时固定装置，对重力式钢筋混凝土锚固基础500的空舱缓慢充入压舱水使其保持水平位置缓慢下降，距海床三至五米时停止，调整其位置至设计指定的海床位置之上；位置调整好后，更为缓慢地充入压舱水并控制下降速度，直到将重力式钢筋混凝土锚固基础500落于海床的指定位置；将其中一根张力腱底部柔性接头公端插件插入预埋在重力式钢筋混凝土锚固基础里的母端插件中，张力腱上端用浮力块张紧，调整漂浮式风电平台100至正常生产水深，将张力腱上端柔性接头卡件放入位于张力腿平台底部延伸臂端头的接收器并锁死，逐一完成所有张力健系统的安装。全部张力健系统400安装完成后，按设计要求排出部分张力腿浮式风电平台100的压舱水使其浮力达到设计要求并完成张力腿平台的安装。本发明通过新型重力式钢筋混凝土锚固基础500形式及本安装方法，运输时利用重力式钢筋混凝土锚固基础500作为临时浮筒/浮箱增加运输状态下的稳定性，安装时无需大型安装设备或打桩船,在位生产时利用新型重力式钢筋混凝土锚固基础代替传统的吸力桩或灌注桩,节省建造及海上安装费用，实现降本增效的目的。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例，以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其他方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种张力腿浮式风电平台的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、张力腿漂浮式风电平台于海上就位后，进行充或排压舱水，使平台处于安装水深；

步骤二、对重力式钢筋混凝土锚固基础中的空舱缓慢充入压舱水使其保持水平位置缓慢下降，距海床三至五米时停止，调整其位置至设计指定的海床位置之上；

步骤三、位置调整好后，更为缓慢地充入压舱水并控制下降速度，直到将重力式钢筋混凝土锚固基础落于海床的指定位置；

步骤四、将其中一根张力腱底部柔性接头公端插件插入预埋在重力式钢筋混凝土锚固基础里的母端插件中，张力腱上端用浮力块张紧，调整漂浮式风电平台至正常生产水深，将张力腱上端柔性接头卡件放入位于张力腿平台底部延伸臂端头的接收器并锁死；

逐一完成上述所有张力索系统的安装，全部张力健系统安装完成后，按设计要求排出部分张力腿浮式风电平台的压舱水使其浮力达到设计要求完成张力腿平台的安装。

2.如权利要求1所述一种张力腿浮式风电平台的安装方法，其特征在于：所述张力腿平台上还设置有塔柱，所述塔柱顶端设置有风机，用于带动叶片转动。

3.如权利要求1所述一种张力腿浮式风电平台的安装方法，其特征在于：所述重力式钢筋混凝土锚固基础替代传统的吸力桩或灌注桩，依靠重力式钢筋混凝土锚固基础将张力腿浮式风电平台固定于海底。

4.如权利要求1所述一种张力腿浮式风电平台的安装方法，其特征在于：所述张力索系统它包括张力索具和上端柔性接头、下端柔性接头，当浮式风电平台安装完成后，张力腿平台的下部与重力式钢筋混凝土锚固基础用张力索系统连接。