高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船及其工作方法，屬于海上運輸和海洋工程裝備技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著海上風電安裝項目的推進，為了使得海上綠色資源風能得到有效的充分利用，一種用于海上風機安裝的多功能船舶也隨之誕生。最初一代“安裝船”是由海上駁船、起重船和拖輪組合而成的船隊聯(lián)合完成相應任務。現(xiàn)在的第三代風電安裝船集自升能力、運輸能力及起重能力為一體，較之以往的安裝船有較大改進。然而，其受到安裝水深不深、工作工況單一、安裝效率及運輸效率不高等諸多因素較大程度的限制。同時，其運輸及安裝過程中對能源的消耗及對環(huán)境的污染也使得其和開發(fā)利用海上風電的目的背道而馳。
[0003]在此背景下，本發(fā)明研制了一種高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船。本風電安裝船相比于常規(guī)相同尺度的第三代風電安裝船，能夠裝載更多套海上發(fā)電風機，能夠在多種工況下適合多種水深進行安裝工作及更加綠色環(huán)保等優(yōu)點。同時，其對風機特殊的布置方法使得重心降低并能夠提高穩(wěn)性;位于一舷的主起重機加大了單次定位工作范圍，另一舷的輔助吊機在主起重機實行安裝工作的同時，將新型布置方法下空余的工作甲板空間充分利用，進行風機的漿葉、槳轂組裝工作。本風電安裝船能適應各種工況下的安裝工作，基于以往存在的不足進行了較大的改進創(chuàng)新，是一種經(jīng)濟、高效及環(huán)保的風電安裝船。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船及其工作方法，該風電安裝船充分考慮不同水深下作業(yè)能力、提高單次出海工作的運輸量及工作效率和綠色環(huán)保等問題，具有布置新穎，安裝效率高及節(jié)能減排等優(yōu)點，具有商業(yè)化價值。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案是:一種高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船，它包括工作甲板、主起重機、輔助吊機、回轉(zhuǎn)式推進器、球鼻艏側(cè)推器、流線型上層建筑、救生艇、船艙區(qū)和單點系泊設備，它還包括裝載甲板、粧腿、粧腿升降區(qū)、風葉布放傳輸帶、頂升機構(gòu)和塔架傳輸帶，所述工作甲板為非連續(xù)結(jié)構(gòu)，位于舷側(cè)開設有升降門，工作甲板上布置有風葉布放傳輸帶和風機艙，位于船尾的粧腿升降區(qū)和船艏的粧腿升降區(qū)分別布置主起重機和輔助吊機，所述升降門的下方設有位于裝載甲板上的頂升機構(gòu)，所述風葉布放傳輸帶以船中線對稱分布于船體兩舷，其上橫向放置多個風葉，所述風機艙直立放置在流線型上層建筑后；所述裝載甲板為連續(xù)結(jié)構(gòu)，其上布置有頂升機構(gòu)、塔架傳輸帶，所述塔架傳輸帶橫向自一舷延伸至另一舷，其上縱向放置風機粗塔架和風機細塔架;所述粧腿為桁架形式，所述船艙區(qū)內(nèi)布置有壓載水艙、控制艙、淡水艙、柴油燃料艙、輔助柴油燃料艙、推進器室、設備艙和變壓室，所述控制艙內(nèi)布置智能調(diào)載儀，所述輔助柴油燃料艙內(nèi)布置LNG液罐，所述推進器室在船首和船尾各設置一個，船尾布置回轉(zhuǎn)式推進器，船首布置球鼻艏側(cè)推器。
[0006]—種高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的工作方法: (a)第一種工作狀態(tài):首先使壓載水艙內(nèi)壓載水排空，將粧腿放至海底，使船體抬升至水面以上，輔助吊機開始組裝風葉和風機艙，同時頂升機構(gòu)將風機粗塔架和風機細塔架通過升降門頂送至工作甲板，主起重機開始將風機粗塔架和風機細塔架依次安裝在指定地點，最后將風葉和風機艙組合而成的首部安裝在風機細塔架上；
(b)第二種工作狀態(tài):首先使壓載水艙內(nèi)裝載有適量的壓載水，將粧腿收回，使船體漂浮在指定吃水，單點系泊設備和立柱轉(zhuǎn)臺相連，輔助吊機開始組裝風葉和風機艙，同時頂升機構(gòu)將風機粗塔架和風機細塔架通過升降門頂送至工作甲板，主起重機開始將風機粗塔架和風機細塔架依次安裝在指定地點，最后將風葉和風機艙組合而成的首部安裝在風機細塔架上，每次起重機工作時，智能調(diào)載儀按照船體浮態(tài)調(diào)節(jié)壓載水艙內(nèi)的壓載水。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:這種高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船主要包括工作甲板、裝載甲板、主起重機、輔助吊機、回轉(zhuǎn)式推進器、球鼻艏側(cè)推器、流線型上層建筑、粧腿、船艙區(qū)及單點系泊設備。該安裝船將風機粗塔架和風機細塔架臥式布放于裝載甲板，風葉和風機艙布放于工作甲板上，能攜帶較多的風機，同時提升了穩(wěn)性;其主起重機和輔助吊機搭配使用，能在一邊組裝風葉和風機艙的同時完成風機粗塔架和風機細塔架的吊裝工作，安裝效率較高;安裝船內(nèi)部的輔助柴油燃料艙及通過電纜與已安裝好風機相連的方法使得安裝船更加綠色環(huán)保;安裝船能同時在漂浮和站立工況下完成安裝，能適應水深不同的海域的安裝工作。
【附圖說明】
[0008]圖1是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的正視圖。
[0009]圖2是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的俯視圖。
[0010]圖3是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的左視圖。
[0011]圖4是圖1中的A-A剖視圖。
[0012]圖5是圖1中的B-B剖視圖。
[0013]圖6是圖3中的C-C剖視圖。
[0014]圖7是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的第一工作狀態(tài)圖。
[0015]圖8是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的第二工作狀態(tài)圖。
[0016]圖9是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的第二工作狀態(tài)系泊圖。
[0017]圖10是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的工作流程示意圖。
[0018]圖11是高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的作業(yè)流程圖。
[0019]圖中:1、工作甲板，la、風葉布放傳輸帶，lb、升降門，2、裝載甲板，2a、頂升機構(gòu)，2b、塔架傳輸帶，3、主起重機，4、輔助吊機，5、回轉(zhuǎn)式推進器，6、球鼻艏側(cè)推器，7、流線型上層建筑，7a、直升機甲板，7b、救生艇彈射門，7c、救生艇，8、粧腿，9、粧腿升降區(qū)，10、單點系泊設備，11、風葉，12、風機艙，13、風機粗塔架，14、風機細塔架，15、船艙區(qū)，15a、壓載水艙，15b、控制艙，15c、淡水艙，15d、柴油燃料艙，15e、輔助柴油燃料艙，15f、推進器室，15g、設備艙，15h、智能調(diào)載儀，15 1、LNG液罐，15 j、變壓室，16、已安裝好風機，17、電纜。
[0020]具體實施方法
以下參照附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做進一步描述。
[0021]圖1、2、3示出了高裝載量、多工況、環(huán)保型風電安裝船的布置圖。該安裝船主要包括工作甲板1、裝載甲板2、主起重機3、輔助吊機4、回轉(zhuǎn)式推進器5、球鼻艏側(cè)推器6、流線型上層建筑7、粧腿8、船艙區(qū)15及單點系泊設備10。工作甲板I作為風機組裝和吊裝的場所，其上布置有主起重機3，用于將風機粗塔架13、風機細塔架14連接在當?shù)匾延械娘L機基座上，同時還布置有輔助吊機4，用于組裝甲板上風葉布放傳輸帶Ia上布置的風葉11和風機艙12，兩臺吊機同時工作以提高安裝效率，漂浮工況下，單點系泊設備10與外界鉸接，配合回轉(zhuǎn)式推進器5和球鼻艏側(cè)推器6進行動力定位，保證了安裝的穩(wěn)定性;粧腿8為桁架形式，站立工況下，粧腿8放下，將船體抬升于水面之上，漂浮工況和航行工況下，粧腿8收回；流線型上層建筑7位于船首，為流線形結(jié)構(gòu)，頂層布置了直升機甲板7a，兩側(cè)布置有救生艇彈射門7b，門內(nèi)有救生艇7c，在安全情況下，彈射門關閉，建筑流線形完整，減小航行阻力。
[0022]圖4示出了裝載甲板2的具體形式，裝載甲板2為強力甲板，裝載了風機粗塔架13和風機細塔架14，并將它們臥式放置于塔架傳輸帶2b上用于傳輸，降低重心并提高了穩(wěn)性，具體工況下，升降門Ib打開，風機粗塔架13和風機下架14同時通過頂升機構(gòu)2a傳輸?shù)焦ぷ骷装錓上，主起重