CN209069744U - 一种坐底式风电安装船 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种坐底式风电安装船，包括风电安装船本体、与所述风电安装船本体下端连接的风电船坐底和设置于所述风电安装船本体上的起重机，将所述风电船坐底上表面沿船体的纵向的对称线记为第一对称线，将所述风电船坐底上表面沿船体的横向的对称线记为第二对称线，将所述第一对称线与所述第二对称线的交点记为对称中心，所述风电船坐底的上表面设有关于所述第一对称线对称设置的多个水平压载水舱，所述水平压载水舱上表面设有多个关于所述对称中心对称并沿竖直方向设置的竖直压载水舱。本实用新型提供的一种坐底式风电安装船，可实现坐底风电安装船坐底试验的目的，同时缩短试验周期。

Description

一种坐底式风电安装船

技术领域

本实用新型涉及船舶领域，具体涉及一种坐底式风电安装船。

背景技术

常规风电式平台都是采用自升式，没有采用坐底式。坐底式风电平台具有简单的构造，投资较少，建造周期短等优点，将成为一种新型船型被市场广泛使用，但采用坐底风电安装船的难点需要攻克如何进行坐底试验，现有技术中在进行坐底试验时需要投入大量人力、物力，同时需要耗费大量的时间，从而限制了坐底式风电平台的使用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种坐底式风电安装船，可实现坐底风电安装船坐底试验的目的，同时缩短试验周期。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种坐底式风电安装船，包括风电安装船本体、与所述风电安装船本体下端连接的风电船坐底和设置于所述风电安装船本体上的起重机，将所述风电船坐底上表面沿船体的纵向的对称线记为第一对称线，将所述风电船坐底上表面沿船体的横向的对称线记为第二对称线，将所述第一对称线与所述第二对称线的交点记为对称中心，所述风电船坐底的上表面设有关于所述第一对称线对称设置的多个水平压载水舱，所述水平压载水舱上表面设有多个关于所述对称中心对称并沿竖直方向设置的竖直压载水舱。

作为优选方案，所述起重机包括固定设置于所述风电安装船本体上并竖直设置的支撑臂、呈柱状的塔架和钢丝绳拉动装置，所述塔架的一端与所述支撑臂的中部铰接，所述塔架的另一端通过所述钢丝绳拉动装置与所述支撑臂的上端连接并可在所述钢丝绳拉动装置的带动下绕所述支撑臂的中部的铰接处上下摆动。

作为优选方案，所述起重机还包括气缸推动装置，所述气缸推动装置的一端与所述风电安装船本体铰接，所述气缸推动装置的另一端与所述塔架的中部连接并可带动所述塔架绕所述支撑臂的中部的铰接处上下摆动。

作为优选方案，所述坐底式风电安装船还包括设置于所述风电安装船本体上的上建和桁架式立柱。

作为优选方案，多个所述水平压载水舱分为11个水平压载水舱组，分别将11个所述水平压载水舱组记为NO.1-NO.11号水平压载水舱组，每个所述水平压载水舱组均包括一个左侧压载水舱和右侧压载水舱，所述左侧压载水舱和右侧压载水舱关于所述第一对称线对称设置。

作为优选方案，所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组沿所述第一对称线从左至右依次连接，所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组的左侧压载水舱和右侧压载水舱彼此连接，所述NO.5-NO.11号水平压载水舱组沿所述第一对称线从左至右依次连接并位于所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组的外侧。

作为优选方案，多个所述竖直压载水舱分为4个竖直压载水舱组，分别将4个所述竖直压载水舱组记为NO12-NO15号竖直压载水舱组，每个所述竖直压载水舱组均包括一个左压载水舱和右压载水舱，所述左压载水舱和右压载水舱关于所述第一对称线对称设置。

作为优选方案，所述NO12和NO13号竖直压载水舱组分别堆垛设置于所述NO7和NO9号水平压载水舱组的上方，所述NO14和 NO15号竖直压载水舱组分别堆垛设置于所述NO12和NO13号竖直压载水舱组的上方。

作为优选方案，所述NO.8号水平压载水舱组的左侧压载水舱及右侧压载水舱内均设有潜水泵舱和海水阀箱。

作为优选方案，所述坐底式风电安装船还包括两个排压载空压机室组，分别将两个所述排压载空压机室组记为NO.1-NO.2号排压载空压机室组，每个所述排压载空压机室组均包括一个左侧排压载空压机室和一个右侧排压载空压机室，所述NO.1-NO.2号排压载空压机室组分别堆垛设置于所述NO14-NO15号竖直压载水舱组的上方。

上述技术方案所提供的一种坐底式风电安装船，通过在坐底结构上设置多个水平压载水舱和多个竖直压载水舱，并计算出坐底试验所需的超压载水量，然后依次向水平压载水舱和竖直压载水舱注入所需的超压载水量，从而实现对坐底结构的超压载试验，进而实现对坐底风电安装船进行坐底试验的目的，同时缩短试验周期。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为向编号为NO.5-NO.11及NO.1的水平压载水舱组内注水的示意图；

图3为向编号为NO.2-NO.4的水平压载水舱组内注水的示意图；

图4为向编号为NO12-NO13号竖直压载水舱组内注水的示意图；

图5为向编号为NO14-NO15号竖直压载水舱组内注水的示意图；

图6为非起重工况下坐底的下沉深度与排水量之间的函数关系图。

其中：1、塔架；2、钢丝绳拉动装置；3、支撑臂；4、风电安装船本体；5、桁架式立柱；6、风电船坐底；7、气缸推动装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，为本实用新型所提供的本实用新型提供了一种坐底式风电安装船，包括风电安装船本体4、与所述风电安装船本体下端连接的风电船坐底6和设置于所述风电安装船本体4上的起重机，将所述风电船坐底6上表面沿船体的纵向的对称线记为第一对称线，将所述风电船坐底6上表面沿船体的横向的对称线记为第二对称线，将所述第一对称线与所述第二对称线的交点记为对称中心，所述风电船坐底 6的上表面设有关于所述第一对称线对称设置的多个水平压载水舱，所述水平压载水舱上表面设有多个关于所述对称中心对称并沿竖直方向设置的竖直压载水舱。具体地，通过在坐底结构上设置多个水平压载水舱和多个竖直压载水舱，并计算出坐底试验所需的超压载水量，然后依次向水平压载水舱和竖直压载水舱注入所需的超压载水量，从而实现对坐底结构的超压载试验，进而实现对坐底风电安装船进行坐底试验的目的，同时缩短试验周期。

本实施例中，所述起重机包括固定设置于所述风电安装船本体4 上并竖直设置的支撑臂3、呈柱状的塔架1和钢丝绳拉动装置2，所述塔架1的一端与所述支撑臂3的中部铰接，所述塔架1的另一端通过所述钢丝绳拉动装置2与所述支撑臂3的上端连接并可在所述钢丝绳拉动装置2的带动下绕所述支撑臂的中部的铰接处上下摆动。所述起重机还包括气缸推动装置7，所述气缸推动装置7的一端与所述风电安装船本体4铰接，所述气缸推动装置7的另一端与所述塔架1的中部连接并可带动所述塔架1绕所述支撑臂的中部的铰接处上下摆动。通过所述钢丝绳拉动装置2和气缸推动装置7共同配合，实现所述塔架1的上下摆动，所述塔架1的外侧端部还连接有起吊装置。此外，所述坐底式风电安装船还包括设置于所述风电安装船本体4上的上建和桁架式立柱5。

进一步地，为保证在超压载过程中风电船坐底6整体手里均匀，从而平稳下沉，本实施例中多个所述水平压载水舱分为11个水平压载水舱组，分别将11个所述水平压载水舱组记为NO.1-NO.11号水平压载水舱组，每个所述水平压载水舱组均包括一个左侧压载水舱和右侧压载水舱，所述左侧压载水舱和右侧压载水舱关于所述第一对称线对称设置。优选地，所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组沿所述第一对称线从左至右依次连接，所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组的左侧压载水舱和右侧压载水舱彼此连接，所述NO.5-NO.11号水平压载水舱组沿所述第一对称线从左至右依次连接并位于所述NO.1-NO.4 号水平压载水舱组的外侧。进一步优选地，多个所述竖直压载水舱分为4个竖直压载水舱组，分别将4个所述竖直压载水舱组记为 NO12-NO15号竖直压载水舱组，每个所述竖直压载水舱组均包括一个左压载水舱和右压载水舱，所述左压载水舱和右压载水舱关于所述第一对称线对称设置。所述NO12和NO13号竖直压载水舱组分别堆垛设置于所述NO7和NO9号水平压载水舱组的上方，所述NO14和 NO15号竖直压载水舱组分别堆垛设置于所述NO12和NO13号竖直压载水舱组的上方。如此，即可保证在坐底试验超压载至风电船坐底 6的力相对均匀、保证坐底试验过程安全顺利的开展。

本实施例中，为实现对压载舱内进行注水同时实现压载舱内部的排空压，本实施例中，所述NO.8号水平压载水舱组的左侧压载水舱及右侧压载水舱内均设有潜水泵舱和海水阀箱。所述用于风电安装船的坐底结构还包括两个排压载空压机室组，分别将两个所述排压载空压机室组记为NO.1-NO.2号排压载空压机室组，每个所述排压载空压机室组均包括一个左侧排压载空压机室和一个右侧排压载空压机室，所述NO.1-NO.2号排压载空压机室组分别堆垛设置于所述 NO14-NO15号竖直压载水舱组的上方

此外，本实施例还提供了一种利用所述坐底结构的坐底超压载试验方法，包括如下步骤：(1)选取坐底试验环境并对坐底试验装置进行实验前的检查；(2)对坐底试验装置进行抛锚定位，使坐底结构缓慢下沉至与海底泥面接触；(3)当坐底结构缓慢下沉至与海底泥面接触后，依次向水平压载水舱和竖直压载水舱内注水，待达到预定的超压载水量后停止注水；(4)观察坐底试验结果。

本实施例中，步骤(3)中所述选取坐底试验环境的具体环境条件为：水深(含入泥深度)小于等于32m；风速小于等于36.0m/s(非起重公开)；有义波高(水深30米及以下，含入泥深度)小于等于 3.0m；有义波高(水深32米，含入泥深度)小于等于2.0m；波浪谱峰周期4.0-8.0s；表面流速小于等于2.0knots；

入泥深度小于等于1m；海床坡度小于等于1.5/1000。此外，步骤(3)中所述对坐底试验装置进行实验前的检查步骤具体包括：下沉坐底前应探明作试验区域的水深、海床平整度、周围障碍物、地质资料等，预估入泥深度；应对水密状态、拖曳设备、锚泊设备、救生消防设备、机电设备、倾斜测量设备、各系统进行安全检查；各压载舱、各液体舱的空气管、测深管的密性检查；舷旁阀密封面的密性试验；各管系压力试验；电气设备的绝缘试验；配电板和各供电设备检查；锚和系泊系统的安全检查；自动化系统安全检查；通讯系统安全检查；救生、消防系统安全检查。检查冲喷系统的泵、阀门、仪表、管线、接头等应完好，并各有合适的应急管线、接头和工具。确认防海生物系统处于活跃状态，其他辅助系统操作正常；预先开启排压载空压机冷却水撬块的淡水冷却泵及辅海水冷却系统；开启排压载空压机室通风机；中控室控制阀门遥控系统处于活跃状态；对所有排压载空压机组包括(空压机冷却水系统)、遥控阀门在不同控制位置进行操作，保证所有排压载空压机组和阀门的操作正常；相应吃水和液位压力传感器的读数正确，包括在不同压载舱注水和排水过程中核实液位遥测的读数是否正常；各压力真空阀的启/闭压力调整正确；检查下壳体各压载水舱应急注排水管盲板法兰处于盲断状态；下沉作业前除各压载水舱的通大气遥控阀一般处于开启状态外，其他遥控阀门都处于关闭状态；对甲板上非固定的设施和器材进行绑扎加固；各遥控阀需按照“压载系统操作说明书”描述的所有沉浮操作流程开闭操作 2次，以检查各遥控阀开闭/联锁功能满足实际使用功能，保证沉浮过程阀门遥控系统安全可控；所有阀控系统固定手摇泵需做试验，保证随时使用。

进一步地，步骤(3)中注水前需先计算预定的超压载水量的值，本实施例中，所述坐底结构下沉的深度为25m，由图6可知：坐底 25m水深时的排水量为73300吨；经查静水力表可知，25m水深时的排水量为61688吨；根据查表结果计算预定的超压载水量的值超压载＝73300-61688＝11612吨。

如图2-5，步骤(3)中注水的具体步骤为：首先向编号为 NO.5-NO.11及NO.1的水平压载水舱组内注水；接着向编号为 NO.2-NO.4的水平压载水舱组内注水；然后向编号为NO12-NO13号竖直压载水舱组内注水；最后向编号为NO14-NO15号竖直压载水舱组内注水。

优选地，在潮汐变化期间，根据吃水及测深仪的读数,按照预定超压载水量，及时对压载水舱进行注排水操作，以保证坐底稳定性的同时控制全船对地压力，防止船体过多下陷。

在潮汐变化期间，根据吃水及测深仪的读数,按照预定超压载水量，及时对压载水舱进行注排水操作，以保证坐底稳定性的同时控制全船对地压力，防止船体过多下陷。

此外，本实施例中还包括如下步骤：

1)当坐底深度小于15m时，应关闭15m下压载水舱的通海遥控阀并开启这些压载水舱通大气的遥控阀。关闭所有压载水舱的压缩空气注排支管遥控阀及排压载空压机。

2)当坐底深度大于15m时，应保持各已注水的压载水舱的通海遥控阀的开启状态(NO.8水平压载水舱组除外)，并关闭这些压载水舱通大气的遥控阀。关闭所有压载水舱的压缩空气注排支管遥控阀及排压载空压机。

为了防止坐底状态下污泥水被潜水泵吸入，应采取必要的措施调整潜水泵的吸入口。具体步骤为：

1)解开NO.8水平压载水舱组通海遥控阀的联锁，并关闭NO.8 水平压载水舱组的通海遥控阀，同时使通大气的遥控阀也处于关闭状态；

2)打开潜水泵舱至NO.8水平压载水舱组吸入管阀(BWV036 及BWV038)，关闭潜水泵海水阀箱吸入通海阀(BWV035及 BWV037)；

3)关闭冷却水舷外排出阀(CSV01及CSV03),同时打开冷却水回水至NO.8水平压载水舱组控制阀(CSV02及CSV04)及冷却水补水阀(CSV85及CSV86)。完成坐底状态下的潜水泵吸入口的转换。本步骤所有阀门由船员手动操作。操作位置在NO.1排压载空压机室 (左)及NO.1排压载空压机室(右)内。

所述步骤(4)的具体步骤为：坐底结束后，应对平台进行观察。观察期间，主要查看以下内容：平台周围水深、淘空情况、滑移情况、平台纵横倾、下沉现象、定位锚状态。当上述情况超出平台的允许能力时，可派潜水员下水核实，必要时应重新起浮移位。

本实施例中，为保证坐底试验顺利进行，应注意如下事项：

1)应选择合适的流向坐底，避免出现严重的掏空。

2)注意严密监控水流的变化，关注平台底部的冲刷，避免掏空面积大于平台底部面积的20％，否则应立即起伏。

3)坐底状态下允许的入泥深度应不超过1m。

4)坐底过程中，应定期观察平台周围水深、掏空情况、滑移情况、平台纵横倾、下沉现象以及定位锚状态，确保整个上述情况都在平台设计允许范围内。

5)本试验不启动吊机，起重机处于收藏位置。。

6)涨落潮期间，应根据最小排水量曲线进行及时注排压载水，以保证坐底稳性的同时控制对地压力，放置平台过多下陷。

7)为防止坐底状态下污泥水被潜水泵吸入，当平台坐底后，应调整潜水泵的吸入口，使之从压载舱内取水。

8)以上图纸仅作为实际操作的参考，对于不同于典型工况的装载情况应根据实际情况核实并增减压排水量。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种坐底式风电安装船，其特征在于，包括风电安装船本体、与所述风电安装船本体下端连接的风电船坐底和设置于所述风电安装船本体上的起重机，将所述风电船坐底上表面沿船体的纵向的对称线记为第一对称线，将所述风电船坐底上表面沿船体的横向的对称线记为第二对称线，将所述第一对称线与所述第二对称线的交点记为对称中心，所述风电船坐底的上表面设有关于所述第一对称线对称设置的多个水平压载水舱，所述水平压载水舱上表面设有多个关于所述对称中心对称并沿竖直方向设置的竖直压载水舱。

2.根据权利要求1所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述起重机包括固定设置于所述风电安装船本体上并竖直设置的支撑臂、呈柱状的塔架和钢丝绳拉动装置，所述塔架的一端与所述支撑臂的中部铰接，所述塔架的另一端通过所述钢丝绳拉动装置与所述支撑臂的上端连接并可在所述钢丝绳拉动装置的带动下绕所述支撑臂的中部的铰接处上下摆动。

3.根据权利要求2所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述起重机还包括气缸推动装置，所述气缸推动装置的一端与所述风电安装船本体铰接，所述气缸推动装置的另一端与所述塔架的中部连接并可带动所述塔架绕所述支撑臂的中部的铰接处上下摆动。

4.根据权利要求1所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述坐底式风电安装船还包括设置于所述风电安装船本体上的上建和桁架式立柱。

5.根据权利要求1所述的坐底式风电安装船，其特征在于，多个所述水平压载水舱分为11个水平压载水舱组，分别将11个所述水平压载水舱组记为NO.1-NO.11号水平压载水舱组，每个所述水平压载水舱组均包括一个左侧压载水舱和右侧压载水舱，所述左侧压载水舱和右侧压载水舱关于所述第一对称线对称设置。

6.根据权利要求5所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组沿所述第一对称线从左至右依次连接，所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组的左侧压载水舱和右侧压载水舱彼此连接，所述NO.5-NO.11号水平压载水舱组沿所述第一对称线从左至右依次连接并位于所述NO.1-NO.4号水平压载水舱组的外侧。

7.根据权利要求6所述的坐底式风电安装船，其特征在于，多个所述竖直压载水舱分为4个竖直压载水舱组，分别将4个所述竖直压载水舱组记为NO12-NO15号竖直压载水舱组，每个所述竖直压载水舱组均包括一个左压载水舱和右压载水舱，所述左压载水舱和右压载水舱关于所述第一对称线对称设置。

8.根据权利要求7所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述NO12和NO13号竖直压载水舱组分别堆垛设置于所述NO.7和NO.9号水平压载水舱组的上方，所述NO14和NO15号竖直压载水舱组分别堆垛设置于所述NO12和NO13号竖直压载水舱组的上方。

9.根据权利要求8所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述NO.8号水平压载水舱组的左侧压载水舱及右侧压载水舱内均设有潜水泵舱和海水阀箱。

10.根据权利要求9所述的坐底式风电安装船，其特征在于，所述坐底式风电安装船还包括两个排压载空压机室组，分别将两个所述排压载空压机室组记为NO.1-NO.2号排压载空压机室组，每个所述排压载空压机室组均包括一个左侧排压载空压机室和一个右侧排压载空压机室，所述NO.1-NO.2号排压载空压机室组分别堆垛设置于所述NO14-NO15号竖直压载水舱组的上方。