[發明專利]一種海上風場風機安裝作業工程船及其作業方法

在審

• 申請號: 201911009281.6
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN110712721A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 酈羽;魏錦芳;侯家怡;張海華;程紅蓉;林昕;闞甜甜;鄔婷;梁家健
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心(中國船舶重工集團公司第七0二研究所)
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;F03D13/10
• 代理公司: 32228 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 聶啟新

1.一種海上風場風機安裝作業工程船，包括主船體(1)，其特征在于：所述主船體(1)為雙舷側結構，所述主船體(1)頂部焊裝有主甲板(101)，所述主甲板(101)上安裝有履帶吊(13)，所述履帶吊(13)將主甲板(101)劃分為部件存放區(15)和葉輪組裝區，所述葉輪組裝區安裝有主吊機(4)，所述主吊機(4)位于主甲板(101)的一側舷上，位于主吊機(4)前方的該側舷上還安裝有象腿工裝(12)；位于主甲板(101)另一側舷處的主船體(1)內設置有與主吊機(4)相平衡的壓載艙(21)。

2.如權利要求1所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：所述主船體(1)的兩側舷上對稱焊裝有多個固樁室(3)，貫穿單個固樁室(3)安裝有樁腿(2)，多個樁腿(2)分別通過固樁室(3)內的升降裝置實現對主船體(1)的支撐和升降；單個升降裝置包括兩套相互獨立的液壓插銷式升降系統。

3.如權利要求2所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：所述固樁室(3)的數量為四個，并對稱安裝于主船體(1)的兩側舷上，主船體(1)右舷后部的固樁室(3)處安裝主吊機(4)，象腿工裝(12)位于主船體(1)右舷的兩個固樁室(3)之間。

4.如權利要求2所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：單個升降裝置的結構為：包括上下間隔布置并套裝于樁腿(2)上的兩個環梁(31)，單個環梁(31)由升降油缸(32)驅動實現相對于樁腿(2)軸向的移動；所述環梁(31)通過插銷(34)與樁腿(2)固定，所述插銷(34)由液壓缸(35)驅動；所述固樁室(3)與樁腿(2)之間設置有導向結構(33)。

5.如權利要求1所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：位于主甲板(101)下方的主船體(1)內設置有設備甲板(102)，位于設備甲板(102)下方的主船體(1)底部設置有外艙底(103)，所述設備甲板(102)和外艙底(103)構成主船體(1)的雙層底結構；所述設備甲板(102)上由多個相互垂直的縱艙壁(105)和橫艙壁(104)劃分為多個艙室，所述設備甲板(102)中部沿著艏艉方向依次設置為生活娛樂區(30)、輔機艙(17)和主機艙(18)，所述設備甲板(102)側舷處設置有機修間(19)和配電板室(20)。

6.如權利要求5所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：所述外艙底(103)中部沿著艏艉方向依次設置有生活防水艙(26)、飲水艙(25)和燃油艙(22)；壓載艙(21)設置于外艙底(103)的側舷處，所述外艙底(103)的艏部和艉部均設置有壓載艙(21)；所述外艙底(103)的側舷處還設置有淡水艙(23)和灰水艙(24)，其余艙室為空艙。

7.如權利要求1所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：所述主甲板(101)艏部的中間位置設置有上層建筑(8)，所述上層建筑(8)包括控制室(81)和居住艙室(82)；位于上層建筑(8)旁邊的主甲板(101)艏部安裝有就位錨泊系統(9)；所述主甲板(101)船艏部對稱安裝有拖帶板眼(11)；所述主甲板(101)艏艉兩舷處安裝有由液壓驅動的四點錨泊系統(10)，四點錨泊系統(10)包括定位錨。

8.如權利要求1所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：所述主吊機(4)為全回轉繞樁塔式起重機，其起吊能力為600噸，距主甲板(101)的吊高為116米；所述履帶吊(13)的起吊能力為200噸，履帶吊(13)配合主吊機(4)施工作業；位于象腿工裝(12)前部的主甲板(101)上還安裝有10噸的副吊(7)。

9.如權利要求1所述的一種海上風場風機安裝作業工程船，其特征在于：所述象腿工裝(12)與輪轂配合，象腿工裝(12)通過緊固件固定輪轂；所述主甲板(101)上還安裝有海水塔(6)和軟管絞車系統(5)。

10.一種權利要求1所述的海上風場風機安裝作業工程船的作業方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一步：工程船由錨艇拖航至作業區域，通過GPS系統完成初步定位；起錨艇將四點錨泊系統(10)的定位錨運送至預設位置拋錨，通過定位錨調整工程船位置，通過出繩長度、速度以及動靜態張力對工程船進行精確定位；

第二步：固樁室(3)內的升降油缸(32)工作，兩個環梁(31)交替由升降油缸(32)驅動相對于樁腿(2)軸向移動，并通過液壓缸(35)驅動插銷(34)將環梁(31)相對于樁腿(2)固定，使得工程船脫離并抬出海平面(29)，海水塔(6)和軟管絞車系統(5)則探入海平面(29)內；

第三步：由履帶吊(13)和副吊(7)相配合，將輪轂從部件存放區(15)吊裝并倒扣至象腿工裝(12)上，通過緊固件將輪轂與象腿工裝(12)緊固；

第四步：履帶吊(13)與主吊機(4)配合，將三個風機葉片依次從部件存放區(15)吊裝至象腿工裝(12)上的輪轂處，并通過緊固件將風機葉片與輪轂拼裝形成葉輪(27)；

第五步：將第四步中葉輪(27)的葉片變槳到預設位置；由主吊機(4)配合履帶吊(13)將葉輪(27)吊裝提升至葉輪組件(28)處，使得葉輪(27)輪轂的法蘭平面與葉輪組件(28)發電機的法蘭平面處于同一水平面處；

第六步：履帶吊(13)松下索具，葉輪(27)與葉輪組件(28)對接，完成安裝。