[發明專利]一種新型Spar式風機整機浮運方法

在審

• 申請號: 202110486706.3
• 申請日: 2021-05-01
• 公開（公告）號: CN113184117A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李佩瑤;練繼建;魯文鶴;邵楠;董霄峰;姚燁
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B63B25/00
• 分類號: B63B25/00;B63B25/28;B63B21/50;B63B27/36;B63B35/44
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

本發明公開了一種新型Spar式風機整機浮運方法，其主要工藝流程是Spar式風機基礎分為由連接軸連接的上、下兩部分，在陸上預制完成后吊裝入帶有框體結構的運輸安裝船并固定；依次吊裝塔筒、機頭、葉片；運輸至指定安裝場地，利用自動壓載系統扶正下部基礎并鎖死連接軸；采用系泊系統將下部基礎與錨固基礎連接；風機整機安裝完成，運輸安裝船退出安裝場地。本發明可以實現Spar式風機的整機運輸，不需要使用大型海上啟重、吊裝設備進行海上作業，減少了海上安裝成本；另外，相比于傳統海上浮式風機分體安裝工藝，該方法減少海上作業時間，解決了海上施工難度大、安全性低以及作業窗口期短等問題。

技術領域

本發明屬于海上風電技術領域，涉及一種新型Spar式風機整機浮運方法。

背景技術

隨著全球海上風電行業的迅速發展，近海風電開發趨近飽和。水深大于60m的深遠海域風速大，持續時間長，風速穩定，潛藏大部分的海上風電資源。對于深遠海域風電開發，基礎形式以浮式平臺為主，包括半潛式(Semi-Sub)、立柱式(Spar)以及張力腿式(TLP)。與其他形式相比Spar式平臺由于吃水較深、水線面較小，具有恒穩性及良好的水動力性能，且結構相對簡單，經濟優勢顯著，在深遠海域應用前景廣闊。

目前，Spar式風機基礎大多為單柱式直筒結構，安裝方式采用分體式安裝。即將風機分成基礎、塔筒、機頭及葉片四部分，由駁船分別運輸至海上建造位置后依次進行安裝調試。該種方式存在以下缺陷：1.風機分體運輸至遠海，需要大型駁船，單機運輸成本高；2.海上安裝時要用到重型浮吊船、起重船等設備進行輔助，安裝成本高；3.海上安裝作業操作難度大、安全性差，且有效施工作業窗口期少，施工成本高。

發明內容

本發明目的旨在針對上述問題，提出一種新型Spar式風機基礎形式，應用該基礎可以實現Spar式風機的整機運輸，該方法施工簡便，成功率高，大大降低深遠海域風機安裝的風險系數和建造成本。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種新型Spar式風機基礎包括上部基礎1、下部基礎2、連接軸8。所述上部基礎1和下部基礎2通過所述連接軸8進行連接，所述連接軸8為90度限位自鎖軸。

一種新型Spar式風機整機浮運方法，該方法按照如下步驟進行：

(1)陸上預制Spar式風機基礎，基礎分為上部基礎和下部基礎，通過連接軸進行連接；

(2)在運輸安裝船的甲板上安裝框體結構，所述框體結構由可移動部分和固定部分組成，并設有自動伸縮裝置。控制所述自動伸縮裝置，可將所述框體結構可移動部分伸出和縮回所述運輸安裝船的甲板。將連接好的上部基礎和下部基礎吊裝入水，并固定于所述運輸安裝船的框體結構中；

(3)依次吊裝風機塔筒、風機機頭以及風機葉片，風機整機組裝完成，濕拖浮運至安裝場地；

(4)風機到達安裝場地前，進行海底錨固基礎施工；

(5)錨固基礎施工完成后，進行系泊系統施工。所述系泊系統一端與所述錨固基礎連接，另一端與設有的浮箱連接，浮于水面；

(6)運輸安裝船到達指定安裝場地后，通過向下部基礎2艙內注水壓載調節重心位置，壓艙水對下部基礎形成逆時針回復力矩，使Spar風機基礎的下部基礎緩慢調整至與上部基礎同軸位置，平臺基礎扶正；

(7)扶正后的Spar風機基礎下部基礎與浮于水面的系泊系統一端連接；

(6)Spar式風機整機安裝完成，通過框體結構的自動伸縮裝置將框體結構可移動部分推出甲板，運輸安裝船沿退出通道退出安裝場地。退出完成后，控制自動伸縮裝置收回可移動部分。