本發(fā)明涉及船舶，特別涉及一種應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶。

背景技術(shù)：

1、海上風(fēng)機分為固定式海上風(fēng)機與浮式風(fēng)機，固定式海上風(fēng)機與浮式風(fēng)機的區(qū)別在于其風(fēng)機基礎(chǔ)不同。固定式海上風(fēng)機基礎(chǔ)主要適用于近海岸0～50m的水深，包括單樁式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、三腳架基礎(chǔ)與重力式基礎(chǔ)等，浮式風(fēng)機基礎(chǔ)一般應(yīng)用于海水深度大于等于50m的海域，如立柱式基礎(chǔ)、張力腿式基礎(chǔ)與半潛式基礎(chǔ)。一般來說，不同于固定式淺水海上風(fēng)機是在海上由專用風(fēng)機安裝平臺或起重船將風(fēng)機安裝到海上基礎(chǔ)，浮式風(fēng)機在岸上基地就已經(jīng)安裝到基礎(chǔ)上了。

2、相比于固定式風(fēng)機，因浮式風(fēng)機一定程度上擺脫了水深的限制，便于再更廣闊的海上找到更加優(yōu)質(zhì)的風(fēng)場，且在規(guī)模化上，海上浮式風(fēng)機便于提高風(fēng)場規(guī)模，其經(jīng)濟(jì)性也更佳。

3、浮式風(fēng)機的安裝定位是指將浮式風(fēng)機在海上風(fēng)電場進(jìn)行有效固定，使其可以安全地進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電作業(yè)，錨泊定位系統(tǒng)對于確保浮式風(fēng)機正常發(fā)電乃至自存至關(guān)重要。目前常見的浮式風(fēng)機系泊系統(tǒng)主要包括懸鏈線式系泊與垂向張力腿系泊。

4、對于立柱式、半潛式和駁船式海上漂浮式風(fēng)機，常采用的是懸鏈線式系泊，系泊線通常為鋼鏈結(jié)構(gòu)。鋼鏈因其制造成本低、工序簡單、強度高等優(yōu)點，成為運用最廣泛的系泊材料。系泊線的預(yù)張力主要取決于錨鏈的懸空段，錨鏈的回復(fù)力主要通過錨鏈懸空段的變化來實現(xiàn)；但是這種系泊方式存在較長的海床平躺段，因此所占據(jù)的海床空間較大，重量隨著水深增加而急劇增大。

5、懸鏈系泊系統(tǒng)即通過鋼鏈自身的重量和彎曲的形狀將浮式風(fēng)機基礎(chǔ)固定，鋼鏈的下段位于海底，通過支撐錨固定在海床，限制平臺移動。懸鏈系統(tǒng)的特點是安裝成本較低，經(jīng)濟(jì)性好，但需要進(jìn)行錨系拉力驗證以保證錨系的抓地可靠性。

6、對于張力腿式海上漂浮式風(fēng)機而言，常采用垂向張力腿系泊，該類型的系泊線常采用合成材料。張力系泊系統(tǒng)即浮式風(fēng)機基礎(chǔ)與錨通過鋼鏈或者高強度纖維拉緊固定以保證浮式平臺的穩(wěn)定性。張力腿式平臺通過垂向下的系泊張力平衡浮式風(fēng)機基礎(chǔ)向上的超額浮力，類似“上下繃緊”的機構(gòu)，因此具有更好的平臺垂向運動性能，但是其安裝過程較為復(fù)雜，張力系泊系統(tǒng)的特點是無需進(jìn)行錨系拉力驗證但安裝成本巨大，且經(jīng)濟(jì)性差。

7、以我國首座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)機“海油觀瀾號”為例，其安裝于離岸136公里、水深120米的海上油田海域?！昂Ｓ陀^瀾號”采用三向錨泊定位系統(tǒng)，每個方向設(shè)置3組錨系，共9根152mm無檔錨鏈和9個吸力錨。

8、為了確保大抓力錨的抓地可靠性，需要對海上錨系進(jìn)行拉力驗證。常規(guī)的拉力驗證方法是依靠三用工作船(anchor?handling?towing?supply?vessel，簡稱ahts)的拖帶系統(tǒng)來實現(xiàn)的。

9、ahts主要作用為起拋錨、拖帶、供應(yīng)用途，所以也稱錨拖供應(yīng)船，三用工作船自帶絞纜機，可為鉆井平臺的鉆井作業(yè)提供拖航就位、起拋錨和物品供應(yīng)服務(wù)。該類船舶除具有運輸功能外，最重要的特點是配備起拋錨和拖帶系統(tǒng)。

10、現(xiàn)有技術(shù)中用三用工作船來進(jìn)行錨系拉力驗證作業(yè)時，主要通過主甲板上的拖纜機連接需要進(jìn)行拉力驗證的定位錨，通過三用工作船尾部推進(jìn)器的推力進(jìn)行定位錨拉力的驗證，定位錨的拉力會顯示在帶張力顯示的拖纜機上。

11、由于浮式風(fēng)機錨泊系統(tǒng)大抓力錨的驗證載荷非常巨大，通常超過600t，且隨著未來海上浮式風(fēng)機發(fā)電功率以及風(fēng)電場水深的增加，浮式風(fēng)機錨泊系統(tǒng)大抓力錨的驗證載荷會進(jìn)一步增大，甚至?xí)^1000t。目前國際上最大系柱拖力的ahts為477t(系柱拖力是船舶在設(shè)計滿載狀態(tài)時，使主機按額定功率運轉(zhuǎn)，并以100米長的拖索拖離碼頭或固定點時所測得的張力值，也稱為碼頭拉力，單位為t。)，由于ahts需要進(jìn)行的作業(yè)類型較多，起拋錨作業(yè)只是其所有用途的一部分，受限于單艘ahts的經(jīng)濟(jì)性考慮，(更高的系柱拖力意味著需要更大功率的主機)，ahts的系柱拖力不可能無限增大。因此，當(dāng)前針對較小浮式風(fēng)機，需要兩艘ahts并聯(lián)才能完成測試作業(yè)(通過連接到同一個拖帶鎖具)。但兩艘ahts進(jìn)行海上錨系拉力驗證會大幅增加經(jīng)濟(jì)成本并且有著更加復(fù)雜的作業(yè)步驟。同時利用拖帶鎖具進(jìn)行拉力驗證，根據(jù)力合成的平行四邊形法則，拖帶鎖具對于錨的拉力小于兩艘ahts的系柱拖力之和，但增加更多的ahts意味著更高的經(jīng)濟(jì)成本與更加復(fù)雜的作業(yè)流程。因此用兩艘或多艘ahts的作業(yè)流程更加復(fù)雜且經(jīng)濟(jì)成本很高。

12、對于其他海上平臺，其基礎(chǔ)與海上浮式風(fēng)機基礎(chǔ)類似，在深水作業(yè)區(qū)域也需要進(jìn)行錨泊定位，同樣也需要進(jìn)行海上錨系的拉力驗證作業(yè)。

13、現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：針對目前較小浮式風(fēng)機，也需要用兩艘ahts并聯(lián)才能完成測試作業(yè)。但兩艘ahts進(jìn)行海上錨系拉力驗證意味著更高的經(jīng)濟(jì)成本與更加復(fù)雜的作業(yè)步驟。增加更多的ahts意味著更高的經(jīng)濟(jì)成本與更加復(fù)雜的作業(yè)流程。針對更大的浮式風(fēng)機基礎(chǔ)或者海上平臺基礎(chǔ)，目前沒有很好地進(jìn)行海上錨系拉力驗證的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶。

2、本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

3、一種應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其包括主船體，主船體上設(shè)有能夠為主船體提供從船尾朝船首方向的拉力的首部絞車系統(tǒng)和能夠為主船體提供從船尾朝船首方向的推力的推進(jìn)系統(tǒng)；首部絞車系統(tǒng)包括首部絞車，首部絞車固設(shè)于主船體的首部；主船體上還設(shè)有用于與待驗證錨系連接的止鏈系統(tǒng)；止鏈系統(tǒng)包括帶有張力顯示的止鏈設(shè)備；止鏈設(shè)備固設(shè)于主船體的中部或中后部。

4、進(jìn)一步地，首部絞車系統(tǒng)還包括反作用力錨和反作用力錨鏈；反作用力錨通過反作用力錨鏈連接于首部絞車。

5、進(jìn)一步地，主船體的首部設(shè)有用于為反作用力錨鏈提供滾動支撐的首滾筒。

6、進(jìn)一步地，首部絞車的數(shù)量為1個或1個以上。

7、進(jìn)一步地，止鏈設(shè)備為止鏈器，或為拖纜機。

8、進(jìn)一步地，推進(jìn)系統(tǒng)包括尾部推進(jìn)器，尾部推進(jìn)器設(shè)于主船體的尾部。

9、進(jìn)一步地，尾部推進(jìn)器的數(shù)量為1個或1個以上。

10、進(jìn)一步地，推進(jìn)系統(tǒng)還包括首側(cè)推；首側(cè)推設(shè)于主船體的首部。

11、進(jìn)一步地，推進(jìn)系統(tǒng)還包括伸縮推；伸縮推設(shè)于主船體的首部。

12、進(jìn)一步地，主船體的尾部設(shè)有用于為止鏈設(shè)備和待驗證錨系之間的錨鏈提供滾動支撐的尾滾筒。

13、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過首部絞車的拉力，增加了其進(jìn)行錨系拉力驗證的能力。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明對于推進(jìn)系統(tǒng)的要求更加低，因為只需滿足小距離范圍內(nèi)的移位即可。與推進(jìn)器相比，通過絞車產(chǎn)生單位拉力的投資成本和運營成本都低很多，具有更高的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的船舶，使用更為方便，且投資成本較低，經(jīng)濟(jì)性更佳，并能夠解決大型浮式風(fēng)機基礎(chǔ)海上錨系拉力驗證的問題。

技術(shù)特征：

1.一種應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其包括主船體，其特征在于，主船體上設(shè)有能夠為主船體提供從船尾朝船首方向的拉力的首部絞車系統(tǒng)和能夠為主船體提供從船尾朝船首方向的推力的推進(jìn)系統(tǒng)；首部絞車系統(tǒng)包括首部絞車，首部絞車固設(shè)于主船體的首部；主船體上還設(shè)有用于與待驗證錨系連接的止鏈系統(tǒng)；止鏈系統(tǒng)包括帶有張力顯示的止鏈設(shè)備；止鏈設(shè)備固設(shè)于主船體的中部或中后部。

2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，首部絞車系統(tǒng)還包括反作用力錨和反作用力錨鏈；反作用力錨通過反作用力錨鏈連接于首部絞車。

3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，主船體的首部設(shè)有用于為反作用力錨鏈提供滾動支撐的首滾筒。

4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，首部絞車的數(shù)量為1個或1個以上。

5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，止鏈設(shè)備為止鏈器，或為拖纜機。

6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，推進(jìn)系統(tǒng)包括尾部推進(jìn)器，尾部推進(jìn)器設(shè)于主船體的尾部。

7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，尾部推進(jìn)器的數(shù)量為1個或1個以上。

8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，推進(jìn)系統(tǒng)還包括首側(cè)推；首側(cè)推設(shè)于主船體的首部。

9.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，推進(jìn)系統(tǒng)還包括伸縮推；伸縮推設(shè)于主船體的首部。

10.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其特征在于，主船體的尾部設(shè)有用于為止鏈設(shè)備和待驗證錨系之間的錨鏈提供滾動支撐的尾滾筒。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于海上錨系拉力驗證的船舶，其包括主船體，主船體上設(shè)有能夠為主船體提供從船尾朝船首方向的拉力的首部絞車系統(tǒng)和能夠為主船體提供從船尾朝船首方向的推力的推進(jìn)系統(tǒng)；首部絞車系統(tǒng)包括首部絞車，首部絞車固設(shè)于主船體的首部；主船體上還設(shè)有用于與待驗證錨系連接的止鏈系統(tǒng)；止鏈系統(tǒng)包括帶有張力顯示的止鏈設(shè)備；止鏈設(shè)備固設(shè)于主船體的尾部。本發(fā)明使用更為方便，且投資成本較低，經(jīng)濟(jì)性更佳。

技術(shù)研發(fā)人員：肖松,賈旺杰,劉金剛,羅良,盛德
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海船舶研究設(shè)計院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19