专利名称：海上升压站的浮托式安装方法
技术领域：
本发明涉及一种海上升压站的安装方法，特别是一种海上升压站的浮托式安装方法，主要适用于海上风力发电领域。
背景技术：
在我国，海上风力发电是一个新兴的产业，2007年以后我国开始逐步发展海上风力发电产业。我国海上风力发电产业尚属起步阶段，目前国内已建的海上风电场是将风力发电机所发的电能送至陆地，由陆上升压站升压后送入电网。随着我国海上风力发电技术的发展，海上风电场离岸距离越来越远、风电场规模越来越大，传统的在陆上设置陆上升压站的方式因为低压输电线损大、电缆的铜材消耗量大、费用高而不再合适，为了将海上风电场产生的电能安全可靠的、经济的送到内陆，就必须在海上设置海上升压站。海上升压站就是将风力发电机所发的电能升压至110kV、220kV或更高，然后通过高压海底电缆送至陆地，再经高压架空线送入内陆电网。海上升压站设置在海域，无法象陆上升压站那样逐层建设、逐个设备安装，因此海上升压站一般需采用大型浮式起重船安装，海上升压站在码头建造完成后，通过大型起重船整体起吊装上驳船，由驳船运至安装现场后，再由大型起重船从驳船上起吊，安装于基础上，由于海上升压站整体结构尺寸大、重量大，需采用2000t级以上的大型起重船，而国内大型浮式起重船数量有限、费用很高，因此这种安装方式对海况适应性较差、安装费用高、 风险大。随着我国海上风电建设的大规模开展，海上升压站将大量的建设，寻求一种安全、 高效、费用低、对船机设备要求低的安装方式是非常迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种安全高效、费用省、对船机设备要求低的海上升压站浮托式安装方法。本发明要解决的另一个问题是安装过程中无需使用大型起重船，以减少大型起重船对海况的高度依赖，解决现有安装方式中大型起重船无法在水深较浅的海域进行作业的问题。本发明所采用的技术方案是海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于步骤如下
a、在陆上完成海上升压站的建造，并将其运至码头放置；同时在海上预定位置安装升压站基础，该基础中部至少一个方向留有间隙；
b、采用滑移方式将海上升压站滑至驳船上，临时固定后运至预定的安装位置，并判断海上升压站的支架底面是否高于基础的顶端，若是，则执行步骤d ;若否，则执行步骤c ；
C、控制驳船上升，使海上升压站的支架底面高于基础的顶端；
d、将驳船驶入基础中部的间隙内并定位，使基础与海上升压站的支架在竖直方向上 --对应；e、控制驳船下降，将海上升压站的支架搁置于基础上，同时驳船继续下降直至与海上升压站脱离，然后将驳船从海上升压站底部拖出；
f、将支架和基础焊接即可。所述滑移方式上船包括如下步骤，
bl、控制驳船升降，使驳船上表面与码头表面位于同一水平面上；
b2、在驳船与码头之间铺设一道临时轨道；
b3、利用千斤顶或缆机牵引，使海上升压站经轨道滑至驳船上。所述驳船的宽度小于基础中部预留的间隙，且驳船底部设有若干水量可以自由调节的压水舱。所述驳船升降是通过潮水涨落或者调节压水舱内的水量来实现的。所述支架底部或基础顶部设置缓冲装置。所述缓冲装置包括固定安装于支架内的固定挡板，以及同轴内嵌于支架底端、并可沿其轴线滑动的活动挡板，固定挡板、活动挡板和支架内壁围成的空腔内填充用于减缓冲击力的细沙，同时活动挡板上开设用于放空细沙的放空阀。所述缓冲装置包括固定安装于基础内的固定挡板，以及同轴内嵌于基础顶端、并可沿其轴线滑动的活动挡板，固定挡板、活动挡板和基础内壁围成的空腔内填充用于减缓冲击力的细沙，同时固定挡板上开设用于放空细沙的放空阀。在步骤e和f之间增加打开缓冲装置的放空阀，放空空腔内细沙这一步骤。所述驳船上安装有用于与基础连接的缆绳，以实现驳船与基础之间的相对定位。所述基础为导管架基础或桩基础。本发明的有益效果是本发明海上升压站在陆上整体建造，利用大型驳船浮运，在码头用滑移的方式上船，浮运到现场后利用落潮时驳船的自然下降或者通过调节压水舱内的水量将海上升压站安装在基础上，整个安装过程仅用一艘驳船、拖船和必要的小型辅助船即可完成全部安装工作，从而降低了整个安装过程对船机设备的要求，使安装作业的时间安排更加灵活，提高了安装效率，并且大大减少了安装费用；另外，由于安装过程中不需要采用大型起重船，避免了大型起重船对海况的高度依赖，同时由于驳船的吃水较浅，也使得本方法可用于以往大型起重船无法进入的水深较浅的海域。
图I是本发明滑移式装船示意图。
图2是本发明的浮运示意图。
图3是本发明驳船驶入基础中部并定位后的侧视图。
图4是本发明驳船驶入基础中部并定位后的正视图。
图5是本发明驳船下降后海上升压站安装于基础上的结构示意图。
图6是本发明缓冲装置安装于支架上的结构示意图。
图7是本发明缓冲装置安装于基础上的结构示意图。
具体实施例方式
本实施例需要安装的海上升压站I为200MW容量、220kV电压等级，该海上升压站平面尺寸30mX 30m，整体重量1800t ;鉴于此，本例采用5000t级驳船2浮运和安装，驳船2 船长80m，宽24m，以适应该重量大小的海上升压站1，即驳船2的载重量应能安全的承载整个海上升压站I的重量，其稳性应满足驳船2加海上升压站I在海上拖运时的稳定要求；所述驳船2底部设有多个水量可以自由调节的压水舱21，可以通过调节压水舱21的水量，控制驳船2的升降，即调整驳船2吃水的深浅。其具体安装步骤如下
a、在陆上完成海上升压站I的建造，并将其运至码头3放置；同时在海上预定位置安装升压站基础5，本例中基础5采用导管架基础(也可采用桩基础)，尺寸为30mX30m，该基础中部至少一个方向留有间隙，该间隙的宽度为28m，大于驳船2的宽度，使得驳船2能够自由进出。b、如图I、图2所示，首先通过调节压水舱21内的水量(也可利用潮水涨落)控制驳船2的升降，使驳船2上表面与码头3表面位于同一水平面上，然后在驳船2与码头3之间铺设一道临时轨道4，利用千斤顶或缆机牵弓I，使海上升压站I经轨道4滑至驳船2上，临时固定后运至预定的安装位置。C、通过排出压水舱21内的水(也可利用潮水涨落)，控制驳船2上升，使海上升压站I的支架12底面高于基础5的顶端；若驳船2驶至预定安装位置后，海上升压站I的支架12底面高于基础5的顶端，则无需进行调整。d、如图3、图4所示，将驳船2驶入基础5中部的间隙内，通过连接驳船2和基础5 的缆绳牵引，缆绳可以精确的调节，将驳船2相对于基础5的位置固定实现定位，使基础5 与海上升压站I的支架12在竖直方向上一一对应。e、如图5所示，利用落潮时海平面下降，使得驳船2和海上升压站I整体下降，当海上升压站的支架12下降到基础5顶端高度时，海上升压站的支架12搁置于基础5上，而驳船2继续下降，最终使驳船2和海上升压站I脱离，然后将驳船2从海上升压站I底部拖出即可，此时海上升压站I即已安放在基础5上。视当时潮水水位情况，也可采用向压水舱 21注水的方法，使驳船2下降，与落潮具有同样的效果，并且可以人工控制。f、将支架12和基础5可靠的焊接在一起，即完成海上升压站I的全部安装。由于海上升压站I重量较大(达1800t)，为了避免其与基础接触瞬间产生的冲击力使得支架12或基础5变形，本实施例在支架12底部或基础5顶部设置缓冲装置13。如图6所示，所述缓冲装置设置于支架12底部，具体包括固定安装于支架12内的固定挡板61，以及同轴内嵌于支架12底端、并可沿其轴线滑动的活动挡板62，固定挡板61、 活动挡板62和支架12内壁围成的空腔内填充细沙63，用于减缓撞击时产生的冲击力，同时活动挡板62上开设用于放空细沙63的放空阀64。支架12与基础5接触时产生的力迫使活动挡板62向上运动(朝向支架顶端方向)，此时由于空腔内填充有细沙63，可有效减缓冲击力，以避免支架12或基础5发生变形。如图7所示,所述缓冲装置13设置于基础5顶部,具体包括固定安装于基础5内的固定挡板61，以及同轴内嵌于基础5顶端、并可沿其轴线滑动的活动挡板62，固定挡板61、 活动挡板62和基础5内壁围成的空腔内填充细沙63，用于减缓撞击时产生的冲击力，同时固定挡板61上开设用于放空细沙63的放空阀64。此时需要在完成上述步骤e后，打开缓冲装置13的放空阀64，将空腔内的细沙63 缓缓放出，然后执行步骤f，将支架12和基础5可靠的焊接在一起。
权利要求
1.一种海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于步骤如下a、在陆上完成海上升压站(I)的建造，并将其运至码头(3)放置；同时在海上预定位置安装升压站基础(5)，该基础中部至少一个方向留有间隙；b、采用滑移方式将海上升压站(I)滑至驳船(2)上，临时固定后运至预定的安装位置，并判断海上升压站(I)的支架(12)底面是否高于基础(5)的顶端，若是，则执行步骤d ； 若否，则执行步骤c ;C、控制驳船(2)上升，使海上升压站(I)的支架(12)底面高于基础(5)的顶端；d、将驳船(2)驶入基础(5 )中部的间隙内并定位，使基础(5 )与海上升压站(I)的支架(12)在竖直方向上一一对应；e、控制驳船(2)下降，将海上升压站(I)的支架(12)搁置于基础(5)上，同时驳船 (2 )继续下降直至与海上升压站(I)脱离，然后将驳船(2 )从海上升压站(I)底部拖出；f、将支架(12)和基础(5)焊接即可。
2.根据权利要求I所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述滑移方式上船包括如下步骤，bl、控制驳船(2)升降，使驳船(2)上表面与码头(3)表面位于同一水平面上；b2、在驳船(2)与码头(3)之间铺设一道临时轨道(4)；b3、利用千斤顶或缆机牵引，使海上升压站(I)经轨道(4)滑至驳船(2)上。
3.根据权利要求I或2所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述驳船(2)的宽度小于基础(5)中部预留的间隙，且驳船(2)底部设有若干水量可以自由调节的压水舱(21)。
4.根据权利要求3所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述驳船(2)升降是通过潮水涨落或者调节压水舱(21)内的水量来实现的。
5.根据权利要求I所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述支架(12) 底部或基础(5 )顶部设置缓冲装置(13 )。
6.根据权利要求5所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述缓冲装置 (13)包括固定安装于支架(12)内的固定挡板(61)，以及同轴内嵌于支架(12)底端、并可沿其轴线滑动的活动挡板(62 )，固定挡板(61 )、活动挡板(62 )和支架(12 )内壁围成的空腔内填充用于减缓冲击力的细沙(63)，同时活动挡板(62)上开设用于放空细沙(63)的放空阀(64)。
7.根据权利要求5所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述缓冲装置 (13)包括固定安装于基础(5)内的固定挡板(61),以及同轴内嵌于基础(5)顶端、并可沿其轴线滑动的活动挡板(62)，固定挡板(61)、活动挡板(62)和基础(5)内壁围成的空腔内填充用于减缓冲击力的细沙(63)，同时固定挡板(61)上开设用于放空细沙(63)的放空阀 (64)。
8.根据权利要求7所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于在步骤e和f之间增加打开缓冲装置(13 )的放空阀(64)，放空空腔内细沙这一步骤。
9.根据权利要求I所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述驳船(2)上安装有用于与基础(5)连接的缆绳，以实现驳船(2)与基础(5)之间的相对定位。
10.根据权利要求I所述的海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于所述基础(5) 为导管架基础或桩基础。
全文摘要
本发明涉及一种海上升压站的浮托式安装方法。本发明的目的是提供一种安全高效、费用省、对船机设备要求低的海上升压站浮托式安装方法。本发明的技术方案是海上升压站的浮托式安装方法，其特征在于步骤如下a、在陆上完成海上升压站的建造；b、采用滑移方式滑至驳船上，运至预定安装位置，判断海上升压站的支架底面是否高于基础的顶端，若是，则执行步骤d；若否，则执行步骤c；c、控制驳船上升；d、将驳船驶入基础中部的间隙内并定位；e、控制驳船下降，将海上升压站的支架搁置于基础上，同时驳船继续下降直至与海上升压站脱离，然后将驳船从海上升压站底部拖出；f、将支架和基础焊接即可。本发明适用于海上风力发电领域。
文档编号E02B17/00GK102587342SQ20121005295
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者俞华锋, 冯卫江, 周永, 夏艳慧, 孙杏建, 徐江, 方滔, 柳丽香, 毛愉菁, 汤群益, 荣洪宝, 袁建平, 贾献林, 赵生校, 郭士杰, 陈德春 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院