[發明專利]一種深遠海半潛式風機的安裝施工方法

有效

• 申請號: 202010422983.3
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111661273B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王俊杰;張成芹;黃艷紅;劉璐
• 申請（專利權）人: 中交三航（上海）新能源工程有限公司;中交第三航務工程局有限公司
• 主分類號: B63B75/00
• 分類號: B63B75/00;B63B21/50
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

1.一種深遠海半潛式風機的安裝施工方法，用于將半潛式風機安裝在設定的目標海域，該半潛式風機包括半潛式平臺、風機和系泊系統；所述半潛式平臺包括三個立柱、三塊垂蕩板、頂橫梁和三根底橫撐；三個立柱以連線呈等邊三角形的方式布置；三塊垂蕩板一一對應地安裝在三個立柱的底部；頂橫梁呈Y形并連接在三個立柱的頂部之間；三根底橫撐一一對應地連接在相鄰的兩個垂蕩板之間；所述風機包括塔筒、安裝在塔筒頂部的機艙、安裝在機艙一端的輪轂和三個安裝在輪轂上的葉片；所述系泊系統包括沉入海床泥面內的吸力錨和連接在吸力錨與半潛式平臺之間的系泊纜繩，系泊纜繩包括系泊錨纜、間隔地安裝在系泊錨纜上的系泊浮筒和一端連接在半潛式平臺上另一端與系泊錨纜連接的系泊錨鏈；

所述安裝施工方法包括以下流程：半潛式平臺建造、半潛式平臺下水、風機安裝、風機靜態調試、一體化風機拖航、系泊系統安裝和風機動態調試；其特征在于，

所述半潛式平臺建造流程包括以下步驟：

步驟一，平地立式分段建造半潛式平臺，包括三個立柱、三塊垂蕩板、頂橫梁和三根底橫撐的下料、切割和分段焊接；

步驟二，在陸域平地上總體組裝半潛式平臺；

進行半潛式平臺下水流程時，先使半潛駁靠泊碼頭，并灌入半潛駁一定量的壓載水，使半潛駁的甲板面高出碼頭的平面一定距離，再將半潛式平臺坐落在SMPT大型平板車上，并利用SMPT大型平板車將半潛式平臺逐步滑移至半潛駁的甲板上，在半潛式平臺滑移至半潛駁的過程中，根據調載數據和碼頭的潮位調節半潛駁的壓載水，確保半潛駁的甲板面與碼頭的平面保持平齊，然后SMPT大型平板車退車，半潛駁下潛，使半潛式平臺下水并浮在水面上；

進行半潛式平臺下水流程時，或者利用SMPT大型平板車將半潛式平臺轉移到碼頭前沿，再利用起重機或起重船起吊半潛式平臺下水；

所述風機安裝流程包括以下步驟：

步驟一，通過拖輪將下水后的半潛式平臺濕拖至風機拼裝基地碼頭；

步驟二，將半潛式平臺靠泊在風機拼裝基地碼頭，并位于風機拼裝基地碼頭的兩個系纜樁中間，在該兩個系纜樁上分別系一根短纜繩和一根長纜繩，該兩個系纜樁上的短纜繩一一對應地與靠近在風機拼裝基地碼頭的兩個立柱連接，使該兩個立柱底部的垂蕩板靠在風機拼裝基地碼頭的外沿，該兩個系纜樁上的長纜繩分別與一個遠離風機拼裝基地碼頭的立柱的兩側連接，使半潛式平臺固定；

步驟三，自升式平臺船在風機拼裝基地碼頭的附近插樁抬升，利用自升式平臺船上的起重設備依次在半潛式平臺的一個遠離風機拼裝基地碼頭的立柱上進行風機的塔筒拼裝、機艙吊裝、輪轂吊裝和三個葉片吊裝，使風機與半潛式平臺形成一體化風機；

進行所述風機靜態調試流程時，先在風機安裝流程時同步進行風機的塔筒內電氣電纜的施工，即按照電氣施工手冊，進行電氣接地系統施工、電纜敷設、中間接頭和終端接頭制作，再根據用戶要求和規范標準進行相關的電氣試驗和靜態調試；

進行所述一體化風機拖航流程時，采用兩艘拖輪將一體化風機拖運至目標海域，其中一艘拖輪位于一體化風機的后方并通過一根纜繩連接在半潛式平臺的一個安裝了風機的立柱上，另一艘拖輪位于一體化風機的正前方并通過一根呈Y形的纜繩連接在半潛式平臺的另外兩個立柱上；

所述系泊系統安裝流程包括以下階段：吸力錨沉貫、系泊纜繩安裝以及系泊纜繩與半潛式平臺連接；

所述吸力錨沉貫階段包括以下步驟：

步驟一，通過第一三用工作船將吸力錨及其配件運輸到目標海域；

步驟二，第一三用工作船上的主鉤將吸力錨豎直吊起并使其開口向下，在設定的安裝位置附近將吸力錨放入水中；在下放吸力錨的過程中，利用預先打開的吸力錨筒體頂部的閥門，緩慢釋放吸力錨筒體內的氣體，待整個吸力錨筒體入水后，由潛水員關閉閥門；同時在下放吸力錨的過程中，通過觀察設在海面上的定位浮標調整第一三用工作船的位置，以對吸力錨進行初定位；

步驟三，當吸力錨的底部距離海底1m時，停止下放，用水下定位系統對吸力錨進行精確定位；

步驟四，邊測量邊下放吸力錨，使吸力錨靠自重下沉接觸海底泥面，下沉過程中應對吸力錨筒體的垂直度進行實時監控，并隨時進行調整；

步驟五，吸力錨接觸海底泥面后，采用潛水泵對吸力錨進行抽水貫入和調平工作；當抽水量大于吸力錨底部的滲水量時，吸力錨筒體內形成負壓，吸力錨依靠負壓貫入泥土中；

步驟六，隨著潛水泵持續不斷的抽水，吸力錨保持沉貫，直至吸力錨筒體的內頂蓋與海床泥面相接觸為止，停止負壓貫入；

步驟七，卸去潛水泵，對吸力錨筒體的抽水口進行封閉，最后解除定位浮標，吸力錨安裝結束；

所述系泊纜繩安裝階段，在吸力錨入水前將系泊錨纜的一端用D型卸扣與吸力錨連接，吸力錨入水時，第一三用工作船上的主鉤起吊吸力錨，第一三用工作船上的副鉤掛系泊錨纜，使系泊錨纜隨吸力錨一起入水；第一三用工作船通過收/放系泊錨纜沿著設定的系泊纜的路徑移動船位，并通過錨機布設系泊錨纜，一邊布設系泊錨纜一邊用H型卸扣將系泊浮筒按設定的間隔長度安裝在系泊錨纜上，并在系泊錨纜的尾端接頭上安裝一個接頭浮筒，直到將接頭浮筒下放至水中，完成系泊錨纜和系泊浮筒的安裝；系泊錨鏈在一體化風機拖航前預先安裝在半潛式平臺上；

所述系泊纜繩與半潛式平臺連接階段包括以下步驟：

步驟一，通過三條拖輪自帶的DP動力定位系統輔助一體化風機進點，三條拖輪一一對應地控制半潛式平臺的三個立柱，通過在半潛式平臺上布置GPS接收機，控制半潛式平臺的經緯度，進行定位；

步驟二，第二三用工作船將半潛式平臺上的系泊錨鏈的外端固定在甲板上；

步驟三，第一工作船回收位于水面上的接頭浮筒，并將系泊錨纜的尾端接頭固定在甲板上；

步驟四，第一三用工作船和第二三用工作船靠近并以船尾相對，將半潛式平臺上的系泊錨鏈的外端與系泊錨纜的尾端接頭進行連接；

步驟五，在系泊系統布置完成后，在現場對吸力錨和系泊纜進行整體預拉試驗；

步驟六，調整半潛式平臺的壓載水，將半潛式平臺降低至設定的吃水深度，并通過半潛式平臺上的錨機調整系泊錨鏈的長度，使一體化風機準確定位于設計位置，并預緊至設計拉力，完成一體化風機的海上安裝，形成半潛式風機；

進行所述風機動態調試流程時，在現場電氣線纜接線結束，并由電網提供電源后按照風機動態調試大綱的要求進行調試。