【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及漂浮式风电设备，特别是一种深远海漂浮式风机海上安装平台及其吃水控制方法。
技术介绍
1、随着全球能源结构的转型和对可再生能源需求的增加，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，其开发利用受到了广泛关注。海上风电具有风速高、风源稳定、不占用陆地资源等优点，尤其是深水区域的风能资源更为丰富，但同时也面临着一系列技术挑战和施工难度。
2、目前，深远海漂浮式风机基础浮体的制造及组装通常在陆上建造基地进行，其建造很大程度依赖于陆上建造基地的施工条件，这不仅限制了施工的灵活性，还局限了漂浮式风机的容量及基础浮体的主尺度。随着深远海所用漂浮式风机容量的扩大，基础浮体的主尺度也随之增大，因此不得不采用效率较低的湿拖方式(将基础浮体直接置于水面上)将基础浮体运输到风机安装码头。大容量风机的吊装作业对码头的水深和吊机的要求也极高，现有风机安装码头不适应于大容量风机的吊装作业。此外，漂浮式风机的海上一体化拖航过程极易受到恶劣天气和复杂海况的影响，这不仅提高了海上拖航作业的难度，而且极易对漂浮式风机整体造成损坏，进而会降低风电场漂浮式风机的组装效率，还加大了海上安装作业的风险。
3、在海上风电技术不断进步的背景下，漂浮式风场的离岸距离越来越远，水深越来越深，海洋环境也更加复杂，如何保障漂浮式风机建造和安装的安全性、经济性及高效性，成为当前技术发展面临的主要问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种深远海漂浮式风机海上安装平台及其吃水控制方法，以实现大容量漂浮式
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种深远海漂浮式风机海上安装平台，整体采用柱稳式构型，包括下部结构和上部结构，其中：
4、所述下部结构包括位于周边的边立柱、位于中心的中心立柱和位于所述边立柱及中心立柱底部的浮筒；
5、所述上部结构包括位于所述边立柱及中心立柱顶部的甲板盒和位于所述甲板盒上的主吊浮箱、辅吊浮箱、主吊支架浮箱，所述主吊浮箱上安装主吊和辅吊支架，所述辅吊浮箱上安装辅吊，所述主吊支架浮箱上安装主吊支架，所述主吊和辅吊用于将漂浮式风机基础浮体的分段结构转运至所述甲板盒上，并用于风机塔筒和风电机组的海上安装，且所述主吊浮箱、辅吊浮箱、主吊支架浮箱的高度大于漂浮式风机基础浮体的吃水深度。
6、进一步地：所述安装平台整体呈三角形，所述主吊浮箱和所述主吊支架浮箱安装在所述甲板盒的两个顶点上，所述辅吊浮箱靠近另外一个顶点，并沿甲板盒边线向内侧移动40-80m，所述主吊浮箱上安装辅吊支架。辅吊浮箱的这种布置方式有助于提高辅吊相对于靠泊船只的起吊范围，也可为漂浮式风机基础浮体分段组装和整体浮离下水提供更大的操作空间。
7、进一步地：所述甲板盒的靠近所述辅吊浮箱一侧用于靠泊船只。这样，安装平台配备的主吊和辅吊可将漂浮式风机基础浮体的分段结构转运至所述甲板盒上，并用于风机塔筒和风电机组的海上安装，甲板盒上配备的自行式模块化运输车可协助将分段结构或组件运输到指定位置。
8、进一步地：所述安装平台吃水范围32-54m。拖航时，吃水靠近所述浮筒，可有效减小拖航阻力，以便于调度作业；漂浮式风机分段组装和风机安装时，吃水位于所述边立柱或中心立柱，以提高安装平台的运动性能，为海上作业提供有利的外部条件；漂浮式风机浮离下水时，吃水位于所述主吊浮箱、辅吊浮箱或主吊支架浮箱且浮箱高度满足大容量漂浮式风机达到漂浮状态的排水量要求。
9、进一步地：所述边立柱的直径为18－24m，所述中心立柱的直径为8－12m，所述边立柱和中心立柱的高度为32－46m。
10、进一步地：所述甲板盒呈三角形，单边宽度136-172m，高度4-7m，全部浸没时，所述甲板盒的排水体积与所围体积之比小于50％,以减小压载水的调整量，提高吃水调整效率。
11、进一步地：所述辅吊浮箱和所述主吊支架浮箱的底部设有水密门，且所述甲板盒上配备自行式模块化运输车，漂浮式风机浮离下水作业前，所述自行式模块化运输车绑扎固定在所述辅吊浮箱和所述主吊支架浮箱内并关闭所述水密门。
12、进一步地：所述主吊满足功率大于15mw风机的吊装要求，所述主吊的吊臂长度超过160m，且所述主吊浮箱的高度为24－56m。
13、进一步地：所述边立柱和中心立柱的上方与甲板盒连接，下方与浮筒连接，各组成部分整体上形成稳固结构，以提高安装平台的总体强度。
14、进一步地：所述主吊浮箱、辅吊浮箱、主吊支架浮箱尽量分布于甲板盒的外缘，以保证漂浮式风机浮离下水时安装平台具有充足的稳性。
15、进一步地：安装平台甲板面积大，主吊吊臂长，浮箱可扩展，作业水深超过60m，能够满足深远海大容量漂浮式风机海上安装作业要求，具有广泛的适用性。
16、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种所述深远海漂浮式风机海上安装平台的吃水控制方法，其中：
17、所述安装平台被拖航时，吃水不超过所述浮筒的高度；
18、所述漂浮式风机基础浮体的分段结构转运至所述甲板盒上时，调整所述安装平台的吃水，所述安装平台的甲板盒上表面与基础浮体分段结构运输船的主甲板齐平；
19、所述漂浮式风机基础浮体海上组装以及风机组成构件海上吊装时，吃水位于边立柱或中心立柱；
20、所述漂浮式风机浮离下水时，逐步调整所述安装平台的吃水：先将所述安装平台的吃水调整达到甲板盒，并逐步解脱漂浮式风机与安装平台的绑扎固定；然后在将所述安装平台的吃水调整达到主吊浮箱、辅吊浮箱及主吊支架浮箱后继续增加吃水，直至漂浮式风机接近达到漂浮状态；再进一步快速增加安装平台的吃水，直至漂浮式风机与安装平台垂向间隙超过1m，即漂浮式风机与安装平台脱离后，在船只的拖带作用下，漂浮式风机按照预定路线逐渐远离安装平台的主甲板，之后安装平台的吃水重新回到边立柱或中心立柱。
21、本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：
22、1、本专利技术使漂浮式风机的安装摆脱了对基础浮体建造场地和风机吊装码头基础条件的依赖，提高了施工的灵活性和适应性。
23、2、本专利技术满足基础浮体分段结构的批量化组装要求，极大提升了施工效率，有效降低了施工成本。
24、3、本专利技术实现了漂浮式风机的海上吊装，避免了长距离一体化拖航带来的施工风险，以及因施工窗口期导致的长时间施工中断。
25、4、本专利技术能够实现15mw以上漂浮式风机基础浮体的海上分段组装、塔筒与风电机组的海上吊装以及漂浮式风机整体浮离下水。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种深远海漂浮式风机海上安装平台，整体采用柱稳式构型，包括下部结构和上部结构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述安装平台整体呈三角形，所述主吊浮箱和所述主吊支架浮箱安装在所述甲板盒的两个顶点上，所述辅吊浮箱靠近另外一个顶点，并沿甲板盒边线向内侧移动40-80m。
3.根据权利要求2所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述甲板盒的靠近所述辅吊浮箱一侧用于靠泊船只。
4.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述安装平台吃水范围32-54m。
5.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述边立柱的直径为18－24m，所述中心立柱的直径为8－12m，所述边立柱和中心立柱的高度为32－46m。
6.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述甲板盒呈三角形，单边宽度136-172m，高度4-7m，全部浸没时，所述甲板盒的排水体积与所围体积之比小于50％。
7.根据
8.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述主吊满足功率大于15MW风机的吊装要求，所述主吊的吊臂长度超过160m，且所述主吊浮箱的高度为24－56m。
9.一种利用权利要求1－8任一项所述深远海漂浮式风机海上安装平台的吃水控制方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种深远海漂浮式风机海上安装平台，整体采用柱稳式构型，包括下部结构和上部结构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述安装平台整体呈三角形，所述主吊浮箱和所述主吊支架浮箱安装在所述甲板盒的两个顶点上，所述辅吊浮箱靠近另外一个顶点，并沿甲板盒边线向内侧移动40-80m。
3.根据权利要求2所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述甲板盒的靠近所述辅吊浮箱一侧用于靠泊船只。
4.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述安装平台吃水范围32-54m。
5.根据权利要求1所述的一种深远海漂浮式风机海上安装平台，其特征在于：所述边立柱的直径为18－24m，所述中心立柱的直径为8－12m，所述边立柱和中心立柱的高度为32－46m。
【专利技术属性】
技术研发人员：王金光，吴金华，刘海超，周盛涛，吴有平，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。