半潜式风机安装平台及风机的安装方法与流程

本发明涉及风机安装，特别涉及一种半潜式风机安装平台及风机的安装方法。

背景技术：

1、海上风能是海洋可再生能源中极具价值的清洁能源，世界各国都在不断调整能源政策，加强对海上风电发展的规划部署，加大对相关项目的建设和投入。海上风电机组正朝着大型化、大功率化以及深远海发展，面对如此趋势及巨大市场潜力，当前的安装方法却仍是采用通常的海上安装施工船。

2、目前，海上风机的安装通常用整体吊装法和分体吊装法。整体吊装法所采用的大型起吊船成本较高且资源紧缺。分体吊装法虽无需昂贵的大型起吊设备但需进行多次定位吊装且调用多艘船舶，这使得其施工效率低下、经济效益较差。

3、在水深50m以上的海域，浮式风机具有绝对的优势，但是在面对深远海更为恶劣多变的环境时，漂浮的机组吊机和浮式基础两者之间的相对运动和倾斜度将会更难控制，导致浮式风机的安装效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半潜式风机安装平台及风机的安装方法，以解决现有技术中浮式风机的安装效率较低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种半潜式风机安装平台，包括：

3、上操作平台，其上具有存放区，所述上操作平台上设有用于风机组装的组装件，所述上操作平台的前端设有水平限位件；

4、多个立柱，沿所述操作平台的周向间隔设置于所述操作平台的底部；

5、两下浮体，沿左右间隔设置；各所述下浮体沿前后延伸并位于所述立柱的底部，所述下浮体的前端超过位于前端的立柱，且两所述下浮体的前端向内倾斜；

6、承托平台，其设置于两所述下浮体上并位于所述下浮体的前端，所述承托平台的后端与位于前端的立柱连接固定；所述承托平台上设有竖向限位件；

7、其中，整个半潜式风机安装平台能够移动，且能够通过压载水而上浮或下沉，使所述承托平台能够移动至位于浮式基础的正下方而支撑所述浮式基础，或所述下浮体脱离所述浮式基础，所述水平限位件和所述竖向限位件与所述浮式基础连接而限制所述浮式基础的位移，所述上操作平台在所述半潜式风机安装平台下沉过程中始终位于水面上。

8、在其中一实施方式中，所述承托平台包括分列于两所述下浮体上的基板，所述基板包括倾斜设置的斜撑，两所述斜撑逐渐靠近，且所述斜撑在竖向上的投影覆盖所述浮式基础底部在竖向上的投影。

9、在其中一实施方式中，所述基板包括与所述半潜式风机安装平台的中线平行的纵向延伸部，两所述纵向延伸部用于分别支撑一所述浮式基础的立柱，所述斜撑设置于对应的纵向延伸部的前端，两所述斜撑之间连接有连接板，所述连接板沿左右延伸；

10、两所述斜撑上均设有所述竖向限位件。

11、在其中一实施方式中，所述下浮体包括浮体主体以及设置于所述浮体主体前端的倾斜部，所述倾斜部位于所述承托平台的斜撑的下方以支撑所述斜撑；

12、所述倾斜部平行于所述斜撑。

13、在其中一实施方式中，所述承托平台上设置有用于支撑所述浮式基础的立柱的第一支座以及用于支撑所述浮式基础的横撑的第二支座，所述第一支座和所述第二支座与浮式基础接触部的材质均为橡胶。

14、在其中一实施方式中，所述下浮体的底部间隔设有多个推进器，以引导整个半潜式风机安装平台移动；

15、所述下浮体的底部设有动力定位系统，以控制下浮体的位置和艏向。

16、在其中一实施方式中，所述组装件包括一主吊机和一第一副吊机，所述主吊机和第一副吊机分列于所述上操作平台的相对两侧；和/或，

17、所述组装件还包括一设置于后端的第二副吊机，且所述主吊机、所述第一副吊机以及所述第二副吊机分列于所述上操作平台的三个角落处。

18、在其中一实施方式中，所述上操作平台的前端的两侧均设有所述水平限位件，所述水平限位件包括间隔设置的横向定位件以及纵向定位件，所述横向定位件包括能够沿左右移动的横向定位销，所述纵向定位件包括能够沿前后移动的纵向定位销；

19、所述竖向限位件包括沿竖向延伸的竖向定位销，且所述竖向定位销能够沿竖向升降。

20、在其中一实施方式中，所述存放区包括位于所述上操作平台后端的风机叶片存放区、位于中部的风机塔筒存放区以及位于前端的风机机舱存放区。

21、在其中一实施方式中，所述立柱的高度满足所述下浮体下潜时所述上操作平台位于水面以上的要求；

22、相邻的两所述立柱的顶部连接有横梁，所述横梁沿左右延伸。

23、在其中一实施方式中，所述半潜式风机安装平台包括用于牵引的牵引链，所述牵引链设置于所述上操作平台上，用于引导所述下浮体向所述浮式基础移动。

24、本发明还提供一种风机的安装方法，采用如上所述的半潜式风机安装平台进行安装，所述风机的安装方法包括以下步骤：

25、将所述半潜式风机安装平台航行至浮式基础附近，调整所述半潜式风机安装平台使所述半潜式风机安装平台与所述浮式基础呈一相对位置，该位置所呈现的角度应使得所述半潜式风机安装平台驶入所述浮式基础底部后，所述下浮体的斜撑在竖向上的投影覆盖所述浮式基础底部在竖向上的投影；

26、压载所述下浮体使所述半潜式风机安装平台压载至潜水吃水深度，将所述浮式基础卸载排水使其上升至压载吃水深度；

27、所述半潜式风机安装平台朝所述浮式基础移动，直至所述承托平台间隔位于所述浮式基础的正下方；

28、卸载所述下浮体的排水使半潜式风机安装平台上浮，直至所述承托平台完全接触所述浮式基础；

29、通过所述水平限位件连接所述浮式基础和所述上操作平台，通过所述竖向限位件连接所述浮式基础和所述承托平台，并继续卸载下浮体的排水，使所述浮式基础与所述承托平台的运动一致，且所述上操作平台在所述下浮体下沉过程中始终位于水面上；

30、所述组装件进行风机的安装；

31、完成风机的安装后，解除所述上操作平台、所述承托平台与所述浮式基础之间的连接，压载所述下浮体使所述半潜式风机安装平台压载至潜水吃水深度，移动并远离所述浮式基础。

32、在其中一实施方式中，在所述承托平台完全接触所述浮式基础的步骤中，所述浮式基础位于所述承托平台上。

33、在其中一实施方式中，所述承托平台上设置有用于支撑所述浮式基础的立柱的第一支座以及用于支撑所述浮式基础的横撑的第二支座，

34、卸载所述下浮体的排水使半潜式风机安装平台上浮，直至所述承托平台完全接触所述浮式基础的步骤中，调整两所述下浮体的位置，确保所述浮式基础的立柱与所述第一支座一一对应，所述横撑与所述第二支座一一对应。

35、在其中一实施方式中，在压载所述下浮体使所述半潜式风机安装平台压载至潜水吃水深度的步骤中，实时调整两所述下浮体的压载，以保持平衡。

36、在其中一实施方式中，在卸载所述下浮体的排水使半潜式风机安装平台上浮的过程中，所述承托平台与所述浮式基础接触并进行荷载转移，实时调整两所述下浮体的压载，以使所述承托平台与所述浮式基础充分接触。

37、在其中一实施方式中，在所述组装件进行风机的安装的步骤中，实时调整两所述下浮体的压载，以保持平衡。

38、在其中一实施方式中，所述半潜式风机安装平台包括用于的牵引链，在所述半潜式风机安装平台朝所述浮式基础移动的步骤中，所述半潜式风机安装平台沿着所述牵引链移动。

39、由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

40、本发明中的半潜式风机安装平台，其两下浮体与承托平台组合的结构构成能够“叉”起并固定浮式基础的关键所在，通过承托平台与浮式基础之间的重力摩擦，竖向限位件和水平限位件与浮式基础的连接，使承托平台与浮式基础处于相对静止状态，避免了相对运动，保证了组装件在吊装施工时的稳定性，减小了环境影响，提高了安装精度，提高了工作效率。

41、同时，该半潜式风机安装平台能够独立完成安装和调试工作，精简了施工设备，降低了工作成本。在后期浮式风机维护时，该半潜式风机安装平台可以对浮式风机进行原场地进行风机构件的拆卸和安装作业，无须解脱浮式基础锚链和与浮式基础相连的动态电缆，可以极大地降低浮式风机维护成本。且该半潜式风机安装平台可以一次性运输多台风机机组，进一步提高了效率。