[發(fā)明專利]海上自升式作業(yè)平臺半浮態(tài)作業(yè)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710220465.1
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN107142918B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 袁新勇;張健翔;王小合;郝利忠;趙迎九;逯鵬;張星波;馬春龍;王懷明;董孟永;田利勇;余剛;趙輝;楊吉慶
• 申請（專利權）人: 華電重工股份有限公司
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00;E02B17/02;B63B35/00
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發(fā)明涉及一種海上自升式作業(yè)平臺半浮態(tài)作業(yè)方法，包括如下步驟：確定半浮態(tài)作業(yè)條件，根據(jù)作業(yè)項目所在地潮汐表和穩(wěn)性計算報告中的吃水?浮力曲線圖，繪制半浮態(tài)作業(yè)樁腿載荷曲線，確定半浮態(tài)作業(yè)吊裝狀況下的吃水上限Dh和吃水下限Dl；根據(jù)天氣變化趨勢和潮水變化趨勢，結合半浮態(tài)作業(yè)樁腿荷載曲線，制定半浮態(tài)作業(yè)船體升降計劃，以將吃水維持在所述吃水上限和所述吃水下限的之間；進行升船作業(yè)，吃水上限與吃水下限中心位置即可進行調平預壓；進行吊裝作業(yè)，其中，安排吊裝和船體升降施工作業(yè)順序，升降船體使船體吃水保持在吃水上限和吃水下限之間，保證樁腿對地壓力處于允許范圍之內。考慮潮汐變化的各個時間點的平臺環(huán)境載荷。

技術領域

本發(fā)明海上作業(yè)平臺領域，具體而言，涉及一種海上自升式作業(yè)平臺半浮態(tài)作業(yè)方法。

背景技術

隨著全球能源緊缺、環(huán)境污染等問題日趨嚴重，風能作為無污染可再生能源，其發(fā)展最為迅速。從丹麥1991年在Vindeby建成第一個海上風電場以來，海上風力發(fā)電成為了世界新能源開發(fā)的亮點。

海上風電場建設中，涉及到前期的海洋土質環(huán)境測量、風機基礎的建造、風機的運輸與吊裝電纜鋪設與海上變電站的布置與建設等問題。在海上風電場建設的各個環(huán)節(jié)都需要有海洋工程起重船、作業(yè)船等協(xié)助完成。海上風機作業(yè)平臺早期大多借用其他海洋工程船或由其改造的,現(xiàn)有船舶并非專為海上風電設備的安裝而設計，其缺點為：機動能力差，定位不準確、海況惡劣時不能作業(yè)、效率低及功能單一等。

海域地質條件淤泥質嚴重，海底覆蓋的淤泥層達到20m，因此，設計時樁靴入泥深度已經遠遠不能滿足實際的需求，這樣導致的后果是樁腿太短，當樁靴達到地基持力層后，樁腿已經不夠長，不足以使平臺提升到海面以上的規(guī)定作業(yè)高度，導致現(xiàn)有的風電安裝設備無法正常作業(yè)。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決為了克服在較差海況環(huán)境中不能進行作業(yè)的問題，提出了一種海上自升式作業(yè)平臺半浮態(tài)作業(yè)方法，包括如下步驟：

S110確定半浮態(tài)作業(yè)條件，根據(jù)作業(yè)項目所在地潮汐表和穩(wěn)性計算報告中的吃水-浮力曲線圖，繪制半浮態(tài)作業(yè)樁腿載荷曲線，確定半浮態(tài)作業(yè)吊裝狀況下的吃水上限Dh和吃水下限Dl；

S120根據(jù)天氣變化趨勢和潮水變化趨勢，結合半浮態(tài)作業(yè)樁腿荷載曲線，制定半浮態(tài)作業(yè)船體升降計劃，以將吃水維持在所述吃水上限和所述吃水下限的之間；

S130進行升船作業(yè)，其中，升船作業(yè)升到吃水上限與吃水下限中心位置即可進行調平預壓；

S140進行吊裝作業(yè)，其中，根據(jù)船舶吃水變化以及樁腿實時荷載，結合半浮態(tài)施工船體升降計劃時間表，安排吊裝和船體升降施工作業(yè)順序，升降船體使船體吃水保持在吃水上限和吃水下限之間，保證樁腿對地壓力處于允許范圍之內。

進一步地，所述步驟S110包括：根據(jù)半浮態(tài)作業(yè)樁腿載荷曲線，采集樁腿最大荷載Qmax和最小載荷Qmin和對應吃水，并與極限承載力Qs進行比較，調整吃水，使得最大載荷和最小載荷滿足：0<Qmin<Qmax<Qs，更新所述半浮態(tài)作業(yè)樁腿載荷曲線，從所述更新后的半浮態(tài)作業(yè)樁腿載荷曲線中獲取最大吃水上限Dh和吃水下限Dl。

進一步地，步驟S110中包括：在極端狀況海洋環(huán)境條件下，求出樁腿載荷，計算采用公式如下：其中：Q_i表示自升式平臺在靜水力作用下樁腿i的豎向載荷，Q_wdi表示極限風載荷對樁腿豎向作用力，Q_wai表示極限波浪及海流荷載對樁腿豎向作用力。

進一步地，所述步驟S110中包括：在不同吊車姿態(tài)、不在負載條件下，計算樁腿載荷，為施工流程提供參考，計算公式如下：其中，F(xiàn)_s1-4表示樁腿1-4靜載荷，W表示平臺重量，X_g表示質心X坐標，X_g表示質心Y坐標，質心位置隨吊機回轉角抬升角θ的變化公式如下：