大型近海风电设备安装装备的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型近海风电设备安装装备，属于风电安装技术领域。
【背景技术】
[0002]随着以煤炭和石油为代表的化石类能源的日益枯竭以及世界人口数量的持续增加、地球环境的日趋恶化，开发利用清洁、可再生的新型替代能源成为了全世界关注的焦点。
[0003]风能作为新型替代能源的代表，在过去30余年内不断取得突破，规模化经济效益日渐明显。目前，全世界的大型风场正呈现出从陆地向海上发展的趋势。这是因为海洋上风资源丰富，风电场开发的利益相关方少，受环境制约少，且海上风速高，湍流强度小，风能利用较陆上更为充分，其能量收益比较陆地风机高20% -60%。在这种大环境下我国在加大对近海风电场的开发力度。针对这种情况，需要一种能适应近海海域的大型综合化绿色风电安装装备。
【发明内容】
[0004]为了满足海上风电开发需要，本发明提供大型近海风电设备安装装备。
[0005]本发明采取的技术方案如下:
[0006]大型近海风电设备安装装备，包括船体、三个艏侧推、全回转推进器、主机、主起重机、四个粧腿、粧靴、生活区及直升机平台；船体首部具有超U型水线形状，船体尾部安装有全回转推进器，船体的首部具有三个艏侧推，船体的底部舱室具有若干个主机，船体上具有若干个带有等距插销孔的粧腿，每个粧腿的下部与粧靴相连接，生活区安置于主甲板上，船首设有直升机甲台，主起重机在一个粧腿的上部，每个粧腿上具有液压升降装置，甲板上配置有若干台辅助用折臂吊。
[0007]船体可为单甲板，双层底；船底、主甲板、舷侧、纵舱壁及甲板室均采用纵骨架式。
[0008]船体设八道全通水密横舱壁和三道贯通首尾的纵舱壁以及左右舷两道纵向外板。
[0009]主机的数量为六个。
[0010]粧腿直径4.7米，粧腿及粧靴全长81米，采用水密粧靴。
[0011]辅助用折臂吊数量为三个。
[0012]本发明的有益效果:液压升降系统进行船体提升工作；上升提升速度21米/小时，下降速度24米/小时；液压升降系统由一套液压系统、四个粧腿的液压升降装置以及相应的控制系统组成；每个粧腿的液压升降装置包括四个铰接梁和八个液压千斤顶、一个导向装置、及若干销轴组成，每个铰接梁由一个粧腿插销和两个对称的液压千斤顶插销组成，并通过对称的液压千斤顶插销与液压千斤顶相连；升降动作通过液压千斤顶带动四个铰接梁来实现，常规升降运动时，始终有三个铰接梁处于受力状态，一个铰接梁处于回缩状态，这样做螺旋升降运动从而实现平台的连续上升或下降；在预压载工况时八个液压千斤顶同时做升降运动来实现预压载工况平台的升降调整。将主起重机布置在某一根粧腿之上，大幅增大了甲板有效使用面积，实现了甲板的科学化布置。液压升降装置与粧腿，插销孔配合，具备了连续升降，任意高度锁紧的能力，均衡粧腿受力改善疲劳寿命的同时，大大提高了风电设备安装的灵活性。首部三个艏侧推与尾部全回转推进器组合，具备了卓越的DP定位能力，同时也提高了经济性。尾部全回转推进器，艏侧推，主起重机与粧腿，粧靴组合可在水深15-40米的近海海域完成了航行，运输，安装，维护等一条龙的近海风电安装作业。
[0013]采用以上技术方案，使此近海风电设备安装装备同时兼具了运输船、自升式平台、重吊船及工程安装船的功能于一体，与现有技术相比，可在近海海域完成从运输到定位，吊装，维护等一条龙的风电设备安装工作。
【附图说明】
[0014]图1是本发明专利一实施例(航行工况)的近海风电安装装备的主视图。
[0015]图2是本发明专利二实施例(作业工况)的近海风电安装装备的主视图。
[0016]图3是本发明专利二实施例(作业工况)的近海风电安装装备的俯视图。
[0017]图4是本发明专利的船体型线横剖面图。
[0018]图中:2.船体，3.主起重机，4.辅助用折臂吊，5.主机，6.粧腿，7.粧靴，8.艏侧推，9.全回转推进器，10.液压升降装置，11.生活区，12.直升机平台，13.主甲板。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0020]图1是本发明一实施例(航行工况)的风电安装装备主视图。图2和图3分别是本发明专利二实施例(作业工况)等主视图和俯视图。图4是本发明专利的型线图。
[0021]图1-3所示，大型近海风电设备安装装备，包括船体、三个艏侧推、全回转推进器、主机、主起重机、四个粧腿、粧靴、生活区及直升机平台；船体首部具有超U型水线形状，船体尾部安装有全回转推进器，船体的首部具有三个艏侧推，船体的底部舱室具有若干个主机，船体上具有若干个带有等距插销孔的粧腿，每个粧腿的下部与粧靴相连接，生活区安置于主甲板上，船首设有直升机甲板，主起重机在一个粧腿的上部，每个粧腿上具有液压升降装置，甲板上配置有若干台辅助用折臂吊。
[0022]本装备呈船型，其俯视图如图3所示，船体可为单甲板，双层底；船底、主甲板、舷侦I纵舱壁及甲板室均采用纵骨架式。船体2的示例性参数如下:船长133.1米，型宽39.2米，型深9.8米。船体可为单甲板，双层底，船底、主甲板、舷侧、纵舱壁及甲板室均采用纵骨架式。船体设八道全通水密横舱壁和三道贯通首尾的纵舱壁以及左右舷两道纵向外板。
[0023]本发明的一个特点是，该近海风电设备安装装备具有自航及动力定位能力。如图1所示，船尾部安装有全回转推进器，可提供12.5Kn设计航速的同时配合首部的艏侧推能够经济，可靠地提供动力定位能力。实现了对风电设备的运输，安装定位能力。同时首部型线使用超U型水线设计，大幅减小了碎波现象，提高了快速性，降低了船舶能耗。
[0024]本发明的另一个特点是，该近海风电设备安装装备具有插粧固定和起重吊装的能力。如图2所示，粧腿可向下插伸，通过重力将粧靴插入海底，为风电设备安装提供固定的作用。之后，利用液压升降装置将装备船体2逐渐抬高，到达安装高度后，使用主起重机进行吊装作业。结合自航及定位能力，达到了目前国际最先进的第三代海上风电设备安装装备的标准，实现了从运输到定位、安装、维护一条龙的风电安装模式。
[0025]安装装备船体2的首部采用超U型水线设计，各个工况下水线面面积系数为0.62-0.7 ;半入水角为80° -90°。船体2上同时建有生活区和直升机甲板。
[0026]主起重机3安装在粧腿上部，作为举例而非限制，实施例中将主起重机安装在装备左舷靠后方位置粧腿提升装置房间上部。在实施例中主起重机主勾的最大起重量为900吨，工作半径15.2米?95.4米，可360°回转工作。辅钩最大起重重量80吨，工作半径19.2米到102.2米。最大起吊高度距主甲板109.6米。
[0027]实施例中甲板上配置有三台辅助用折臂吊4，每台功率60吨*米，最大工作半径25米。
[0028]实施例中装备配有六台主机5，每台功率2800KW，额定转速720转，使用轻质柴油MGO 以符合 CLEAN-DESIGN 要求。
[0029]作为举例而非限制，本发明专利采用四根粧腿的形式。实施例中装备左右舷侧各有两根粧腿6和粧靴7。粧腿6直径4.7米，粧腿6及粧靴7全长81米，采用水密粧靴。
[0030]作为举例而非限制，本发明专利首部采用三台管隧式推进